携帯圏外でもCLASでセンチ級測位！LRTK Phoneが一人測量を実現

目次

• CLAS（センチメータ級測位補強サービス）とは

• RTK測位とCLASの違い

• 携帯圏外でもセンチ級測位が可能な仕組み

• LRTK Phoneとは

• LRTK Phoneが実現する“一人測量”

• LRTK Phoneの活用例

• LRTKによる簡易測量の未来

• FAQ

高精度の位置情報が求められる現場で、「携帯圏外でもセンチ級測位」という新たな可能性が注目されています。現在、日本の準天頂衛星システム「みちびき」が提供するCLAS（Centimeter Level Augmentation Service、センチメータ級測位補強サービス）を活用すれば、携帯電話の電波が届かない山間部や僻地でも、リアルタイムに数センチの精度で測位が可能です。そしてこのCLASを手軽に利用できる画期的なデバイスがLRTK Phoneです。本記事では、CLASの仕組みや従来のRTKとの差異、そしてLRTK Phoneがもたらす一人測量の革命について詳しく解説します。

CLAS（センチメータ級測位補強サービス）とは

まずCLASとは何かを説明しましょう。CLAS（シーラス）は「センチメータ級測位補強サービス」の略称で、日本版GPSとも呼ばれる準天頂衛星システム「みちびき」が提供する高精度測位サービスです。簡単に言えば、衛星から降ってくる補正情報を使ってGNSS（全球測位衛星システム）の測位精度を飛躍的に高める技術です。通常のスマートフォン内蔵GPSだと誤差は数メートル程度ありますが、CLASを利用すると誤差数センチのセンチメートル級測位が実現できます。

CLASの仕組みは、国土地理院が全国に設置した電子基準点（GNSS基準局）のデータを基に計算された測位誤差情報を、みちびき衛星経由で地上に配信するというものです。具体的には、地上の基準点で得た誤差を補正信号（L6帯の電波）として準天頂衛星に送信し、それを衛星から広範囲に一斉送信します。CLAS対応の受信機（専用GNSS端末）を持っていれば、この補正信号を直接受信して自分の測位データに適用することで、リアルタイムに高精度な位置情報を得ることができるのです。

このサービスの対象エリアは主に日本国内（および周辺地域）で、上空の視界が確保できれば利用可能です。つまり、空が開けていれば山の中でも離島でも、基地局が無い場所でも、衛星からのCLAS信号さえキャッチできれば高精度測位が可能になります。CLASは国が提供するサービスであり、利用料は不要です。ただし、後述するようにCLASを使うためには専用の高精度GNSS受信機が必要となります。

RTK測位とCLASの違い

高精度測位と言えば、従来はRTK（Real-Time Kinematic、リアルタイムキネマティック）方式が広く知られていました。RTKは基地局となる既知点の受信機と移動局（ローバー）の受信機を同時に運用し、基地局との相対誤差を補正することでセンチメートル級の測位を行う技術です。近年は国土地理院の電子基準点ネットワークを利用したネットワーク型RTK（例えばNtrip方式）も普及し、スマートフォンと通信回線を使って補正情報を受け取ることで手軽に高精度測位が可能になりました。しかし、RTKには「通信環境への依存」という弱点があります。携帯電話の電波が届かない山間部や地下では、ネットワーク経由で補正情報を入手できずRTK測位が成立しません。また専用の基地局を用意する従来型RTKの場合、機材準備や人員の手配などコストと手間がかかります。

一方のCLASは、前述の通り補正データを衛星から直接受信できるため、基地局も通信回線も不要という点が大きな違いです。極端に言えば、受信機さえ持っていれば砂漠や山奥などどこにいても衛星経由でセンチ級測位ができるわけです。RTKがローカルな基地局との相対測位であるのに対し、CLASは国が整備した基準点ネットワークと衛星通信を使った「広域補強」の仕組みと言えます。このため、CLASはPPP-RTKと呼ばれる手法で、RTKの精度とPPP（精密単独測位）の広域性を両立したシステムです。

ただし、CLASにも留意点があります。CLAS単独で測位精度が劇的に向上するわけではなく、専用受信機側で多周波GNSS測位や高性能な解析が必要です。また初期の測位収束には時間がかかる場合があり、移動体へのリアルタイム適用（例えば高速で走る車の自動運転など）には課題が残ります。しかし、人が持ち歩いて計測する用途や据え置いて測量する場面では、CLASの利点が存分に発揮されます。特に、従来はインターネット環境が無ければ諦めていたような場所でも高精度測位できる意義は大きいでしょう。

携帯圏外でもセンチ級測位が可能な仕組み

では、どうして「携帯圏外でもセンチ級測位」が可能になるのでしょうか。それは先述のCLASと、最新の受信機デバイスの組み合わせによるものです。携帯電話圏外とは、すなわちモバイル通信網に頼れない環境ですが、CLASならば衛星通信で補正情報が届きます。空さえ見えていれば、スマートフォンが圏外でも頭上の衛星から位置補強信号を受け取れるのです。

具体的な仕組みを整理すると:

• 従来: 通信圏外ではRTK用の補正データを取得できない → 高精度測位ができない

• 現在: 通信圏外でもCLAS信号を衛星から直接受信 → 高精度測位が可能

この違いを実現する鍵が、CLAS対応の高精度GNSS受信機です。従来のスマホGPSだけではCLAS信号を受信できないため、後述するLRTK Phoneのような専用デバイスをスマホに組み合わせる必要があります。CLAS信号はL6帯という周波数で送られる特殊なデータで、市販の一般的なGPS受信チップでは対応していません。しかし、高精度測位向けの専用GNSSチップや受信機を用いることで、このL6帯信号を取り込み、誤差補正情報として利用できます。

例えば、山間部の工事現場で携帯圏外の場合を考えてみましょう。通常の方法では、高精度な測量をするには自前で基準局となる受信機を立て、無線でローバーに補正を飛ばす必要があります。しかしCLAS対応の受信機があれば、その場で空から降ってくる補正情報を使って一人で測位が完結します。実際に、日本のある自治体（福井市）ではiPhoneに装着するCLAS対応デバイスを導入し、豪雨災害後の被災地測量に活用しています。これにより現場に通信インフラが無くとも迅速に被害状況の3D計測や測量が行え、復旧計画立案のスピードアップとコスト削減につながったと報告されています。

要するに、通信に頼らず「空から降りてくる測量インフラ」が整備されたことで、どんな場所でも一人で精密な測量ができる時代が到来したのです。

LRTK Phoneとは

では、そのCLASを活用する肝心のデバイスLRTK Phoneとはどのようなものでしょうか。LRTK Phoneは、レフィクシア株式会社（東京工業大学発のスタートアップ）が開発した小型のRTK-GNSS受信機デバイスです。スマートフォン（現時点ではiPhoneやiPad）に装着して使う外付け型の測位ユニットで、スマホを高精度GNSS測量機に変身させることができます。ポケットに収まるコンパクトサイズながら、高性能なアンテナとGNSS受信エンジン、バッテリーを内蔵しており、これ一台でリアルタイムにセンチメートル級測位を実現します。

LRTK Phoneの主な特長:

• 軽量・薄型: 重さ約165g、厚さ約1cmとスマホケース程度のサイズ感。携行性に優れ、現場で常に持ち歩いても負担になりません。

• 高精度GNSS測位対応: GPSだけでなく複数の衛星測位システムに対応し、L1/L2など複数周波数で受信。CLASのL6信号にも対応しており、水平±1〜2cm・垂直±3cm程度の測位精度が得られます（従来のスマホGPS精度は5〜10m程度）。

• バッテリー内蔵: 6時間程度の連続動作が可能な充電式バッテリーを搭載。USB Type-C経由で充電でき、モバイルバッテリーから給電しながらの運用もできます。

• スマホと簡単連携: 専用のスマホ用ケースやマウントを用いてワンタッチで装着でき、BluetoothやLightning接続でスマホと通信します。難しい設定は不要で、専用アプリを起動するだけで自動的に測位が始まります。

• CLAS対応・ネットワークRTK対応: LRTK PhoneはみちびきのCLAS信号受信に対応しており、圏外環境でも補正情報を取得可能です。また携帯通信が使える場所では、Ntripプロトコルによるネットワーク型RTKにも接続でき、どちらの方式でも高精度測位が行えます。状況に応じてCLASとネット経由RTKをシームレスに切り替える機能も備えています。

• 拡張性: スマホを母艦として利用するため、取得した位置データをそのままクラウド送信したり、写真やAR機能と組み合わせたりといった拡張が自在です。例えば、測位データ付きの写真撮影や、取得座標を用いた距離・面積計算、さらには3D点群スキャン（後述）まで、このデバイス一つでこなせます。

2023年末に発売された最新版のLRTK Phoneでは、新たに「圏外対応スタータキット」のオプションが提供され、CLAS対応アンテナや専用ポール（一脚）などがセットになっています。これにより、携帯の電波が届かない現場での測位や、安定した精度を得るためのアンテナ設置がより簡単になりました。

LRTK Phoneが実現する“一人測量”

LRTK Phone最大のインパクトは、一人測量を現実のものとした点にあります。これまで測量と言えば2人1組以上で行うのが普通でした。例えばトータルステーションによる測量では、機器操作係とターゲット（プリズム）保持係の2名が必要でしたし、RTK測量でも基地局の設置や機器運搬に複数人が関わる場面がありました。しかし、LRTK Phoneを使えばたった一人で測量作業が完結します。

従来、熟練の測量士と助手が必要だった作業が、LRTK Phoneではスマホを手にした技術者一人で済むため、人手不足の解消や作業効率の向上に大きく貢献します。現場に着いたらLRTKデバイス付きスマホを取り出し、ポイントを測りたい場所でボタンを押すだけ。即座に緯度・経度・高さがセンチ精度で記録され、データは自動で保存・整理されます。特別なスキルはほとんど必要なく、スマホアプリのシンプルなインターフェースで誰でも扱えるよう設計されています。

さらに、一人測量を支える工夫として専用一脚（ポール）の存在があります。LRTK Phoneは手持ちでも測位できますが、付属のポールに取り付ければより正確な単点測位が可能です。ポールの先端（石突）を測りたい地面や構造物のポイントに当て、スマホで測位ボタンを押すだけで、その先端の三次元座標が取得できます。高さオフセット（ポールの長さ）はアプリ側で自動補正されるため、難しい計算は不要です。一脚とLRTK Phoneを組み合わせれば、伝統的なスタッフと測量機の代わりに、一人でポールを持って歩くだけで精密な測点作業がこなせるのです。

このようにLRTK Phoneは、人員削減が求められる現場で強力なソリューションとなります。例えば広大な敷地での出来形管理や、災害現場の被害状況記録など、従来は多人数・長時間かかった測量が一人で短時間に完了し、しかもデータはデジタル形式で即座に共有できます。一人測量の実現は、現場の働き方を大きく変える可能性を秘めていると言えるでしょう。

LRTK Phoneの活用例

次に、LRTK PhoneとCLASを活用した具体的な事例をいくつか紹介します。

• 災害復旧現場での測量: 前述した福井市のケースでは、集中豪雨による土砂災害現場において、担当者がLRTK Phone搭載のスマホで現地測量を行いました。従来は被災箇所の測量に複数人がかりで時間を要していたところ、LRTKを導入したことで、通信圏外の山間部でも即座に地形の測定や崩壊土量の算出が可能となりました。これにより、被害状況の把握から復旧計画の立案までを大幅にスピードアップでき、人的コストも削減できています。危険な斜面での作業時間も短縮されるため、安全性向上にも寄与しました。

• 建設現場での出来形管理: 建設・土木工事では、基礎の位置出し（墨出し）や盛土の出来形確認など、測量作業が頻繁に発生します。ある施工現場では、作業員が腰にホルスターでLRTK Phone付きスマホを携帯し、必要な時にすぐ測量して記録する運用が行われています。小型軽量なため常に持ち歩いても邪魔にならず、思い立ったときにすぐ測れる「1人1台の測量機」として活躍しています。例えば従来なら半日がかりだった数十点の高さ測定が、1人で歩き回りながら短時間で完了し、データはその場でクラウド共有されて品質管理に役立てられています。

• 農業・林業での土木測量: 農地の区画整備や森林の間伐計画など、測量専門業者を呼ぶほどではないが正確な位置情報が求められるケースにもLRTKは有効です。農業分野では、圃場の高低差チェックや用水路の勾配測定にLRTK Phoneを利用し、農家自身が圃場データを取得している例があります。林業でも作業道の敷設ルート確認や伐採エリアの計測に、スマホで使える測量機として活用が始まっています。携帯圏外の山林でもCLASにより安定した測位ができるため、山奥の作業で威力を発揮します。

• インフラ点検・維持管理: 道路や橋梁、下水管などの維持管理でも、正確な位置の記録が必要です。LRTK Phoneを使えば、点検箇所の写真に高精度な座標情報を自動付与できます。ある地方自治体では、道路巡視員がLRTK対応スマホで路面の損傷箇所を撮影し、その写真に位置座標と日時を記録することで、後から正確な場所をGIS上で把握する運用を行っています。従来はGPS誤差で場所の特定に苦労していた作業が劇的に効率化しました。

このようにLRTK Phoneは、建設・土木から農林業、公共インフラ管理、災害対応まで幅広い分野で「その場で正確に測る」ことを容易にしつつあります。特別な測量業者に依頼せずとも、自分たちの手で必要な測量データを取得できるようになることは、現場のDX（デジタルトランスフォーメーション）を加速させるでしょう。

LRTKによる簡易測量の未来

LRTK Phoneが切り開いた一人測量の波は、簡易測量の概念を一変させつつあります。今までは「とりあえず測ってみたい」という場面でも、専門の機材や人手がないと数メートルの精度で妥協するしかありませんでした。しかし、LRTKを使えば必要なときに誰でもすぐセンチ単位で測れるため、日常的な簡易測量の精度が桁違いに向上します。

例えば、工事前の現地踏査でおおよその寸法を測る場合や、災害時の被害速報を作成する際など、スピード重視の場面でもLRTKは威力を発揮します。スマホで位置情報付き写真や点群をサッと取得して共有できるので、現場とオフィスの情報連携がシームレスになり、判断までの時間が短縮されます。つまり、LRTKによって「測りたい時にすぐ測れる」環境が整うことで、これまで測量がボトルネックだった業務プロセスが大きく変わるのです。

将来的には、LRTK Phoneのようなモバイル高精度測位デバイスが更に普及し、工事関係者一人ひとりが自分専用の測量ツールを持つ時代が来るかもしれません。そうなれば、測量待ちで作業が止まることも減り、より自主的で効率的な現場運営が可能になります。まさに「一人一測量機」の時代と言えるでしょう。

LRTKによる簡易測量は、専門家だけでなく現場の誰もが空いた時間にデータ収集を行える点で大きな価値があります。精度と手軽さを両立したこの仕組みが今後さらに洗練されていけば、私たちの身の回りの様々なシーンで「計測」のあり方が変革していくに違いありません。

FAQ

Q1. CLASとは何ですか？通常のGPSと何が違うのですか？ A. CLASは「センチメータ級測位補強サービス」の略で、日本の衛星「みちびき」から配信される高精度測位のための補正情報サービスです。通常のGPS測位では5〜10m程度の誤差がありますが、CLAS対応受信機を用いて衛星からの補正信号を利用することで、誤差を数cm程度まで縮小できます。つまり、専用の機器を使えば従来のGPSより格段に精密な位置測定が可能になるのがCLASの特徴です。

Q2. LRTK Phoneを使うのにインターネットや携帯電話回線は必要ですか？ A. 基本的に必要ありません。LRTK PhoneはCLAS衛星信号を直接受信できるため、携帯圏外のエリアでもセンチ級測位が可能です。通信環境がある場合はネットワーク経由のRTK補正サービスも利用できますが、必須ではありません。山間部や電波の届かない現場でも、LRTK Phoneと衛星さえあれば高精度な測位が行えます。

Q3. 本当に一人で測量できますか？初心者でも使いこなせるでしょうか？ A. はい、LRTK Phoneは一人での測量を前提に設計されています。専用アプリは直感的な操作が可能で、測りたい場所でボタンを押すだけで自動的に高精度座標が取得できます。高さの補正など専門知識が必要な処理もアプリが代行するため、測量の専門経験が浅い方でも問題ありません。ただし、安全確保のため測量作業時の周囲確認など基本的な注意は必要です。

Q4. 測位精度はどのくらい期待できますか？ A. 実測では、水平位置で約1〜2cm、鉛直方向で約3cm程度の精度が得られています。ただし、精度は衛星の受信状況や周囲の環境に影響されます。上空が開けた場所で静止して測位すれば安定してセンチ単位の結果が得られますが、樹木の下やビル街などでは衛星信号が乱反射・減衰し、精度が落ちることもあります。

Q5. LRTK Phoneを利用するには何が必要ですか？ A. LRTK Phone本体と、それに対応するスマートフォン（現時点では主にiPhone/iPad）、そして専用アプリが必要です。スマホに装着したLRTK PhoneをBluetoothまたは有線接続し、アプリを起動すると測位が開始されます。測位データはアプリ上で地図とともに表示されたり、クラウドに保存して共有することも可能です。なお、CLAS信号を受信するための設定や契約は特に不要で、対応エリア内であれば自動で補正が適用されます。

今後、LRTK Phoneのような手軽な高精度測位技術はさらに発展し、様々な現場で活用されていくでしょう。一人でも、そしてどこにいてもセンチメートル精度の位置情報を得られる時代を、ぜひ体験してみてください。