災害現場・山間部でも威力発揮！圏外対応LRTKアンテナ（208.2mmオフセット）で高精度測位を実現

目次

• 災害現場・山間部で高精度測位が難しい理由

• RTK測位と通信圏外の壁

• 圏外対応LRTKアンテナとは？

• 208.2mmオフセットの意味と設定方法

• 通信圏外での高精度測位を可能にするみちびき（CLAS）

• 災害現場・山間部でのLRTK活用例

• LRTKによる簡易測量で現場作業を効率化

• FAQ

災害現場・山間部で高精度測位が難しい理由

災害現場や人里離れた山間部では、正確な位置情報が極めて重要になります。被災地では建物や地形の変化を迅速に記録する必要があり、山間部でもインフラ整備や調査のために精密な測量が求められます。しかし、こうした現場では高精度の測位を行うことが非常に難しいのが現状です。その大きな理由の一つが、通信インフラの不足です。

通常、センチメートル級の測位を行うにはRTK（リアルタイムキネマティック）方式などの高度なGNSS技術を用いますが、これには安定した通信環境が欠かせません。ところが災害直後の現場では携帯電話の基地局が被災して圏外になっていたり、山深い地域ではもともと携帯電波が届かなかったりします。また、大型の測量機材を持ち込むのも困難で、複数人で機器を設置・運搬する余裕がない場合も多々あります。このような悪条件が重なると、従来の方法では精度の高い位置測定ができず、せいぜい数メートルの誤差でしか位置を特定できなくなってしまいます。

RTK測位と通信圏外の壁

RTK測位とは、基準局からの補正情報を利用してGNSS測位の誤差を数センチまで縮小する技術です。基準局（既知の座標を持つ受信機）と移動局（現場の受信機）の両方で衛星信号を受信し、その差分から誤差を補正することで高精度な位置を計算します。通常、RTKでは平面位置で数センチ、高さ方向でも数センチ程度の精度が得られます。このようにRTKは非常に高精度ですが、その前提として常に基準局から補正情報を受信し続けることが必要です。

補正情報を得る方法には、大きく分けて「自前で近くに基準局を設置する」か「ネットワーク経由で補正サービスを利用する」かがあります。前者は現場付近に基地局用の機器を置き、無線でデータを飛ばす方法ですが、基地局の設営や無線の距離限界など手間がかかります。後者はNtripやVRSといったネットワーク型RTKサービスを使う方法で、移動局側（測量者の手元）の受信機がインターネット経由で補正データをダウンロードします。ネットワーク型RTKは基地局を自前で用意する必要がなく効率的ですが、携帯通信網を利用するため通信圏外では使えないという弱点があります。

つまり、山間部や災害現場のように通信環境が整っていない場所では、「RTKが使えない＝高精度測位ができない」という壁に突き当たってしまうのです。これまで通信圏外の地域でリアルタイムに数センチ精度を得るには、後処理による測量（PPK法）を行うか、測量自体を諦めるしかありませんでした。

圏外対応LRTKアンテナとは？

この通信圏外での高精度測位という課題を解決するために開発されたのが、圏外対応LRTKアンテナです。LRTKは、スマートフォン（主にiPhone）と組み合わせて使うポケットサイズの高精度GNSS受信機シリーズで、現場の測量作業を飛躍的に手軽にすることを目指した製品です。中でも「圏外対応LRTKアンテナ」は、通信圏外の環境でも威力を発揮する特別なアンテナモジュールになります。

通常のLRTK端末（LRTK Phoneシリーズ）は携帯通信網を通じたネットワーク型RTKに対応しており、電波が届く範囲ではスマホ経由で補正情報を受け取ってセンチメートル精度の測位が可能です。一方、圏外対応LRTKアンテナを取り付けたモデルでは、これに加えて日本の準天頂衛星システム「みちびき」からのセンチメートル級補強信号を直接受信できます。アンテナを変えるだけで通信圏外にも対応できるのが大きな特徴で、例えば通常モデルにこのアンテナオプションを装着すれば、携帯の電波が届かない山奥や離島でも単独で高精度測位が可能となります。

この圏外対応アンテナは、L1・L2・L6といった複数の周波数帯に対応した高感度GNSSアンテナと受信機を内蔵し、さらにバッテリーも一体化しています。重量わずか約125g、厚さも13mm程度と非常に小型軽量で、スマホの背面に専用カバーを介して装着して使用します。ポケットに入れて持ち運べるサイズながら、測位に必要な機能を全て備えており、現場で煩雑な機器配線や設置作業をする必要がありません。また、防塵・防水など耐久性にも優れており、過酷な屋外環境でも安心して使用できます。もちろん、通信圏内では従来通りネットワーク経由のRTKも利用でき、電波状況に応じて自動的に適切な測位モードに切り替えることも可能です。そのため、通信環境の有無を気にせず常に最善の方法で測位を続行できるという信頼性につながっています。

208.2mmオフセットの意味と設定方法

圏外対応LRTKアンテナを使う際によく話題に上がるのが「208.2mmのオフセット」です。この数字は何を意味しているのでしょうか？実は、圏外対応アンテナをスマートフォンに装着したとき、アンテナの測位基準点からスマホ底面（端末を手に持った場合の下端）までの垂直距離が約208.2ミリメートルになります。言い換えれば、LRTK端末をそのまま地面に当てて測ると、アンテナが地表から208.2mmだけ高い位置で測位していることになります。

測量で正確な高さ（標高）を求めるには、このアンテナ高さ分をあらかじめ差し引いておく必要があります。そこでLRTKアプリではオフセット値として「208.2mm」を設定することで、自動的にその分の高さを引き算してくれます。例えば、地面のある一点にLRTK端末の底面を直接当てて測位ボタンを押せば、208.2mmオフセットが差し引かれてその地点の地表面の高さが求まるという仕組みです。

現場では三脚や一脚（ポール）を使って測るケースもありますが、その場合でも機器の先端からアンテナまでの高さを入力すれば同様に補正できます。圏外対応LRTKアンテナ装着時の208.2mmという数値は、端末直付けで測る際の標準的な高さ補正量として覚えておくと良いでしょう。設定方法は簡単で、LRTK専用アプリの測位設定画面からオフセット項目に208.2とミリ単位で入力するだけです。一度設定しておけば、その後はアプリが自動で高さ補正を適用してくれるため、利用者は意識することなく常に正確な高さ情報を得ることができます。

通信圏外での高精度測位を可能にするみちびき（CLAS）

では、通信圏外でも高精度を実現する鍵となる「みちびき（CLAS）」とは何でしょうか。みちびきは日本の準天頂衛星システム（QZSS）の愛称で、GPSを補完する目的で打ち上げられた日本独自の測位衛星です。みちびきには複数のサービスがありますが、中でも重要なのがセンチメートル級測位補強サービス（CLAS）です。CLASは、日本全国に設置された電子基準点（国土地理院のGNSS基準局網）のデータを基に算出された誤差補正情報を、みちびきの衛星から地上へ直接放送する仕組みです。

ユーザーはCLAS対応の受信機（例えばLRTK圏外対応アンテナ）を用いることで、この衛星からの補正信号を受信できます。そして受信機が自分のGNSS測位データにその補正を適用することで、リアルタイムに数センチ精度の測位が可能となります。画期的なのは、このプロセスに一切インターネット通信を必要としない点です。言い換えれば、上空の衛星が「空の基準局」として機能し、地上にいる受信機へ誤差情報を降らせてくれるイメージです。

CLASを利用すれば、ユーザー自身が基地局を用意する必要もなく、また携帯電話回線に頼る必要もありません。日本国内であればどこでも統一された補正情報を無料で受信できるため、深い山林や離島・沖合いの海上といった通信が届きにくい場所でも高精度測位を実現できます。実際、2023年の能登半島地震では被災地で携帯通信網が遮断される中、CLASに対応した小型RTK受信機（LRTK）が現地測量に活躍し、大きな威力を発揮しました。このようにみちびきのCLASは、非常時のバックアップとしても極めて有用であり、まさに「通信圏外の壁」を打ち破る技術と言えるでしょう。

さらに、CLASを使うことでランニングコストの面でもメリットがあります。従来、ネットワーク型RTKを利用するには民間の補正情報配信サービスに加入し月額料金を支払う必要がありました。しかし衛星からのCLAS信号受信であれば、そうしたサービス料は不要です。通信も行わないためデータ通信料もかかりません。初期導入さえしてしまえば、以降は追加コストを気にせず使えるのも現場に嬉しいポイントです。

災害現場・山間部でのLRTK活用例

圏外対応LRTKアンテナとCLASの組み合わせによって、これまで測位が困難だった現場でも実用的な精度が得られるようになりました。その代表例として、前述した災害現場での活用があります。例えば能登半島地震の被災現場では、携帯電話が使えない状況下でもLRTK端末が投入され、被害状況の測量と記録に大きな役割を果たしました。大掛かりな機材を運用できない緊急時でも、片手に収まる小型デバイスで現地の位置情報を取得でき、さらに測位したデータは後でクラウド経由ですぐ共有できるため、復旧の意思決定や被害評価を迅速化できます。

また、通信インフラが届かない山間部の調査や工事現場でもLRTKは威力を発揮しています。山林測量の現場では、従来は事前に基地局を設置したり測量隊を編成したりと手間がかかりました。しかしLRTKがあれば、担当者が単独で山奥に入っても正確な測量が可能です。森林の境界確認や山岳トンネルの坑口での施工管理、ダム建設地の地形測量など、従来は「通信圏外だから後回し」になりがちだった作業も、リアルタイムにこなせるようになります。事実、携帯圏外となるトンネル入口付近の工事でLRTKを使い、設計通りの位置出し（墨出し）や出来形計測を行っているケースもあります。

加えて、オフィスから遠く離れた離島や沖合の作業においても、LRTKは大きな安心材料となります。例えば離島の災害調査や沖合でのブイ設置作業など、通常なら測位が不安定な場面でも、空からの補強信号さえ受け取れていればセンチメートル単位で現在地を把握できます。これは海洋調査や沿岸工事の分野においても画期的なことで、測位の信頼性が飛躍的に向上するでしょう。

このように、圏外対応LRTKアンテナの登場によって「圏外ではRTKが使えない」という常識が覆り、災害対応から山間僻地のインフラ管理まで幅広いシーンで高精度測位が身近なものになりつつあります。

LRTKによる簡易測量で現場作業を効率化

LRTKは通信圏外での威力だけでなく、「簡易測量」という観点でも現場にもたらすメリットが大きい製品です。従来、センチメートル精度の測量を行おうとすると、高額な専用機材を用い、資格を持つ測量士などの熟練者がチームを組んで測るのが一般的でした。しかしLRTKシリーズを用いれば、現場の誰もが手軽に測量を実施できるようになります。難しい設定や専門知識も不要で、専用アプリのボタン操作だけで位置測定が完了します。

例えば、LRTK端末を装着したスマホを使えば、測りたい点に端末を当ててボタンを押すだけで緯度・経度・高さを記録できます。結果はその場で日本測地系の平面座標や標高（ジオイド高）に自動変換され、メモを添えて保存されます。紙の野帳に数値を書き写す必要もなく、入力ミスも起きません。さらに、測定したデータはワンタップでクラウドへアップロードでき、オフィスにいるスタッフとリアルタイムに共有可能です。これにより、現場と事務所間の情報伝達がスムーズになり、測量後のデータ整理の時間も大幅に短縮されます。

また、LRTKは点測量だけでなく、スマホのカメラやセンサーを活用した点群計測やAR機能なども備えており、多目的な「万能測量機」として活躍します。例えば現場を歩くだけで高精度な3D点群を取得し、工事の出来形管理に利用したり、撮影した写真に位置座標と方位を自動付与して記録するといったことも簡単に行えます。これらの機能は従来なら専門機材や高度なスキルが必要でしたが、LRTKではアプリ上で直感的に操作できるよう設計されています。

肝心の測位精度も申し分ありません。条件が良ければ単独測位で数センチ以内の精度が得られ、一定時間測定を平均化することで1センチ未満の精度に収束させることもできます。実用上は十分な精度であり、現地で即座に距離や面積・体積を計算するといった土木施工のニーズにも応えられます。

このように、LRTKによる簡易測量は一人一台でいつでもどこでも測れる新しい測量スタイルを現場にもたらしました。重い機材に頼らず、スマホさえあれば必要なときに即測れることで、作業効率と生産性が飛躍的に向上します。高価な機器を複数人で共有する時代から、リーズナブルな端末を各作業員が携帯し、それぞれの判断で測量を行える時代へとシフトしつつあります。LRTKを活用した簡易測量によって、現場作業はこれまで以上に迅速で柔軟なものとなるでしょう。ぜひこの新しい測量ツールを現場で試し、その便利さと効果を実感してみてください。

FAQ

Q. 通信圏外ではどのようにセンチメートル級測位を行っているのですか？ A. 圏外対応LRTKアンテナでは、日本の準天頂衛星みちびきから放送されるCLAS補正情報を直接受信することで、高精度測位を実現しています。基地局からのデータを携帯回線で受け取る代わりに、衛星からの補強信号を使っているイメージです。したがってインターネット接続がなくても、リアルタイムにセンチメートル級の精度が得られます。

Q. 208.2mmのオフセット値はなぜ必要なのでしょうか？ A. アンテナの高さ補正のためです。圏外対応アンテナをスマホに装着すると、アンテナ基準点が地面から約208.2mm持ち上がった位置になります。そのままでは高さが実際より高めに出てしまうため、208.2mmというオフセット（高さの引き算値）を入力して補正しています。LRTKアプリの設定でこの値を登録すれば、自動的に高さから208.2mmが差し引かれて表示されます。

Q. CLASの利用に追加の費用はかかりますか？ A. いいえ、CLASの利用自体には追加費用はかかりません。CLASは国が提供する衛星測位補強サービスで、受信は無料です（対応機器の用意は必要です）。ネットワーク型RTKのように月額課金のサービス契約も不要で、通信圏外では通信費も発生しません。

Q. どのスマートフォン・タブレットでLRTKは使えますか？ A. 現在LRTKシリーズはiPhoneおよびiPadに対応しています。専用のケースやアプリを使用することで、これらのデバイスが高精度測位に対応します。特に最新のiPhone/iPadをお使いいただくと、内蔵センサー（LiDARスキャナなど）との連携機能も活かせます。なお、iPhoneのProモデルでは点群スキャンや被写体測位といった高度な機能も利用可能です。

Q. 測位精度はどのくらい確保できますか？ A. 条件にもよりますが、平面的にはおおむね2～3cm程度、鉛直方向で3～5cm程度の精度が得られます。衛星の捕捉状況が良好であれば、それよりさらに精度良く測れる場合もあります。例えば静止して測定を平均化すれば1cmを切る精度に収まることも確認されています。いずれにせよ、従来のGPS単独測位（5～10m程度の誤差）とは比較にならない高精度であり、一般的な測量・施工管理には十分な精度です。

Q. バッテリー駆動時間はどのくらいですか？ A. LRTK端末は内蔵バッテリーで駆動し、現場で数時間から半日程度の連続測位が可能です。一回の充電で長時間動作するため、通常の作業日なら途中で充電切れを心配する必要はありません。充電はUSB経由で行い、モバイルバッテリー等を使用すれば移動中や屋外でも容易に電源を補給できます。