noRTKとは？基地局不要の高精度測位技術で建設・測量現場が変わる

目次

• RTK測位におけるFix・Float・noRTKとは

• 基地局が必要な理由とRTK測位の課題

• 基地局不要の高精度測位技術（ネットワークRTKとCLAS）

• 建設・測量現場にもたらすメリット

• LRTKによる簡易測量とは

• よくある質問 (FAQ)

建設や測量の現場では、位置を正確に測る*高精度測位*技術が欠かせません。近年は衛星測位を活用したRTK（Real Time Kinematic）方式が普及し、GPSなどのGNSSでリアルタイムにセンチメートル級の測位が可能になりました。しかし、RTK測位には通常基地局からの補正情報が必要で、現場ごとに機材を設置したり通信回線を確保したりする手間がかかります。そのため山間部や通信圏外ではRTKが使えず、精度が出ないケースもありました。こうした課題を解決する新たな技術として注目されているのが「noRTK」すなわち基地局不要で高精度な測位を実現する方法です。本記事では、まずRTK測位における「Fix」「Float」「no RTK（シングル解）」各状態の意味を解説し、なぜ基地局が必要とされてきたのかを説明します。その上で、基地局なしでもセンチ精度を得るネットワーク型の補正サービスや、日本の衛星「みちびき」による最新技術CLASを紹介し、これらによって建設・測量現場がどのように変わるかを考察します。最後に、弊社が提供する*LRTK*による簡易測量ソリューションもご紹介します。

RTK測位におけるFix・Float・noRTKとは

RTK方式では、測位の信頼性を示すステータスとして「Fix（固定解）」「Float（浮動解）」「Single（シングル解、no RTK）」といった表示が現れます。それぞれ精度に大きな差があるため、意味を押さえておきましょう。

• Fix（固定解）: 最も精度が高い状態で、RTK補正の計算が収束し誤差要因が取り除かれています。通常は±数センチ以内の誤差に収まり、測量や精密な施工にも耐えうるレベルです。RTK測位ではこのFix解を得ることが目標となります。

• Float（浮動解）: 補正情報を受け取っている途中段階で、まだ計算が完全に収束していない状態です。精度はおおよそ±0.5〜1メートル程度で、固定解ほど信頼できません。農業やナビなど多少の誤差を許容できる用途では使える場合もありますが、厳密な測量には不十分です。

• Single（シングル解、no RTK）: 基準局からの補正がまったく適用されていない単独測位の状態です。GNSS受信機のみで算出した位置のため誤差が数メートル以上（±数m〜10m程度）と大きく、RTKの恩恵が得られていません。「no RTK」や「DGPS無し」などと表現されることもあります。高精度が要求される作業では使えない状態です。

このように、RTK測位では状態ごとに精度が大きく異なります。センチ精度が求められる現場では、FloatやSingle（noRTK）のままでは作業にならず、いち早くFix解を得る必要があります。通常、見通しの良い環境で十分な衛星が受信できていれば、RTK開始から数十秒〜数分程度でFixになるのが一般的です。しかし環境や設定に問題があると、いつまで経ってもFloat止まり、最悪の場合ずっとnoRTK（シングル解）状態から抜け出せないこともあります。

基地局が必要な理由とRTK測位の課題

では、なぜRTK測位には基地局（基準局）が必要なのでしょうか。通常のGNSS単独測位では数メートルの誤差が生じますが、それは電離層や大気の影響、衛星時計や軌道のずれなど様々な要因によるものです。RTKは基準点の座標が分かっている基地局を設置し、その基地局と移動局（ローバー）で同時に捉えた衛星信号を比較することで、これらの誤差要因をリアルタイムに補正します（いわゆる差分測位という手法です）。その結果、誤差を数センチまで減らせるのです。しかし従来のRTKを運用するには、ユーザー自身が毎回現場に基地局機材を据え付け、移動局と無線通信で補正データを送信する必要がありました。また基地局との距離（基線長）が離れると補正精度が低下するため、精度を保つには10km以内程度の距離に基地局を置かなければなりません。当然、現場ごとに基地局を設置する手間や、機材・人員のコストが大きな負担となります。

こうした課題を解決するため、国や民間が既設の基準局をインフラとして整備し、利用者はそれを共有して使うという仕組みが登場しました。これがネットワーク型RTKや各種の補正情報サービスです。基地局を自前で用意しなくても、既存の基準点データをネットワーク経由で活用できれば、現場には移動局1台を持ち込むだけで済みます。このネットワーク型の登場により、RTK測位のハードルは大きく下がりました。しかし従来型と比べての留意点もあります。補正情報サービスの利用には事前の契約や通信回線（携帯ネットなど）への接続が必要で、年間または月額のサービス利用料が発生するものが一般的です。また携帯圏外の場所ではネットワークRTKも利用できないため、そうした現場では依然として測位精度の確保が難しいという問題も残ります。

基地局不要の高精度測位技術（ネットワークRTKとCLAS）

前述のように、RTK測位の精度を得るには従来基地局の設置か通信インフラ経由の補正取得が不可欠でした。しかし近年、「基地局レス」で高精度を実現できる技術が現れ、建設・測量分野に変革をもたらしています。ここでは代表的な2つの方式について見てみましょう。

ネットワークRTK（通信型補正サービス）

ネットワークRTKとは、インターネット経由で補正情報を受信するRTK方式です。ユーザーは国土地理院の電子基準点ネットワーク（GEONET）など、広域に配置された複数の基準局から生成される補正データ配信サービスに接続します。具体的には、周囲の基準局データから利用者付近に仮想的な基準点（VRS: Virtual Reference Station）を設定し、そこからの補正情報をモバイル通信で受け取る仕組みです。これにより、移動局単体でもリアルタイムにFix解を得ることができます。ネットワークRTKでは自分で基地局を置く必要がなくなり、さらに複数基準局により広範囲で誤差を補正しているため、基地局からの距離による精度低下も解消されます。利用にあたっては補正サービス事業者との契約が必要で、サービスによっては全国どこでも利用可能ですが、利用料（サブスクリプション）がかかる点に注意が必要です。また通信回線への接続が前提なので、圏外ではサービスを受けられません。

準天頂衛星によるCLAS（衛星通信型のPPP-RTK）

もう一つの革新的な技術が、日本の準天頂衛星システム（QZSS）によるセンチメータ級測位補強サービス（CLAS）です。CLASは内閣府が運用する準天頂衛星「みちびき」から配信される無料の高精度補正情報で、いわば「衛星から直接届くRTK補正サービス」です。その仕組みはPPP-RTK（Precise Point Positioning - RTK）と呼ばれる方式に基づいています。国土交通省が全国に設置した電子基準点（1300箇所以上）の観測データを一括処理し、衛星軌道誤差や電離層遅延などを含む誤差情報を計算します。これを準天頂衛星のL6帯電波に載せて日本全国へ放送し、受信機側で自位置の測定に補正を適用するのです。ユーザーはCLAS対応のGNSS受信機さえ持っていれば、山間部や離島を含む日本全国どこでもリアルタイムにセンチメートル精度の測位が可能になります。最大の特長は、ユーザーが基地局を用意しなくても良い点と、補正取得に通信回線を必要としない点です。国が整備した基準局網（電子基準点）の誤差情報が衛星から直接降ってくるイメージで、基地局からの距離に起因する精度劣化もありません。また補強信号の受信自体には利用料がかからないため、対応機器を用意すればランニングコストなく高精度測位を使えるのも大きなメリットです。

建設・測量現場にもたらすメリット

このような基地局不要の測位技術（ネットワークRTKやCLASの活用）は、建設・測量の現場に様々なメリットをもたらしています。第一に、作業効率の向上です。従来は現場に入るたび基準局設営や機器設定に時間を割いていましたが、その手間が省けるため、準備にかかる労力が大幅に削減されます。現場では測量作業を素早く開始でき、トータルの作業時間短縮につながります。加えて、基地局に人員を割く必要がなくなることで少人数・一人でも測量が可能になり、人員不足の現場でも対応しやすくなります。実際、ポータブルな高精度GNSS受信機とスマートフォンを組み合わせれば、「一人測量」を実現できる時代になりました。これは慢性的な人手不足や技術者の高齢化が進む建設業界において、非常に意義のある変化です。

第二に、コスト削減の効果も見逃せません。自前の基地局を用意しないことで高額な測位機材を追加購入する必要がなく、またネットワークRTKではサービス契約による効率化が図れます。特にCLASのような無料の補正サービスを利用すれば、複数台の受信機を現場に導入しても追加のランニングコストはかかりません。測量機器を「1人1台」持ち出して同時に作業しても、従量課金を気にせず使えるため、大規模な現場でも効率よく測量が進められます。

第三に、カバー範囲の拡大と安全性向上です。基地局レスの技術により、これまで高精度測位が困難だった山間部や離島、災害直後の通信遮断地域でもセンチ級測位が可能となりました。森林や谷間でも上空が開けた場所さえ見つければ測位できるため、従来は諦めていた危険な場所の測量も遠距離から安全に実施できるようになります。通信インフラに依存しないCLASであれば、災害時に携帯網がダウンした現場でもリアルタイムに位置を把握でき、迅速な状況把握と対応に役立ちます。

さらに、こうした基地局レス高精度測位の普及は、国土交通省が推進する*i-Construction*（建設現場のICT活用）や業界のDX（デジタルトランスフォーメーション）にも合致する動きです。測量から施工、検査に至るまでデジタルデータを一貫活用する流れの中で、現場の誰もが手軽にセンチ精度の位置情報を取得できることは、生産性向上と品質管理の高度化に直結します。人に依存しない新たな測量スタイルが定着すれば、建設・測量現場の常識は大きく変わるでしょう。

LRTKによる簡易測量とは

以上のように、基地局不要の技術によって高精度測位のハードルは下がりつつあります。しかし現場によっては「空が十分開けていない」「どうしても基準局と長距離になる」「通信や設定が複雑で不安」といったケースもあるでしょう。そこで役立つのが、弊社が提供するLRTKによる簡易測量ソリューションです。

LRTKは小型高性能のRTK-GNSS受信機とスマートフォンアプリで構成されたシステムで、現場での高精度測位をより手軽かつ確実に行うために開発されました。従来機器とは一線を画すいくつかの特長により、上で述べたRTK運用の課題をハード面・ソフト面の両側から解決します。

• マルチGNSS・デュアル周波対応: LRTK受信機はGPSだけでなくGLONASSやGalileo、みちびき（QZSS）など複数の衛星に対応し、L1/L2の2周波数帯で測位が可能です。これにより遮蔽物の多い都市部でも常に十分な数の衛星を確保し、電離層誤差の補正精度も高めています。衛星不足や基線長による精度低下を防ぎ、より短時間で安定してFix解を得やすくなります。

• CLAS補強信号に対応: 日本の準天頂衛星みちびきが提供するセンチメータ級補強サービス（CLAS）を受信できるモデルを用意し、RTK基地局が設置できない現場でも衛星から直接補正情報を取得してセンチ級測位が可能です。山間部や通信圏外など通常のネットワークRTKが難しい環境でも高精度を維持でき、通信途絶や基線距離の制約を気にせず測位できるのは大きなメリットです。

• スマホ連携による簡単操作: 専用スマホアプリを使って受信機の設定や補正サービスへの接続を直感的に行えます。衛星の受信状態や補正データの適用状況も画面上で一目で確認でき、万一Fixにならない場合も原因をすぐ特定できます。またNtrip補正を利用する際も主要な配信サーバ情報がアプリに登録済みなので、難しい設定作業なしに接続可能です。現場の担当者が専門知識なしでも正しく測位を運用できるユーザビリティはLRTKの強みです。

• クラウド連携と傾斜補正: 測位した位置データはリアルタイムでクラウドに同期され、オフィスに戻る前に情報共有や成果チェックが完了します。さらに最新モデルのLRTK受信機には*傾斜センサー*を内蔵しており、ポールを傾けた状態でも自動補正して正確な座標を取得できます。狭い場所でポールを垂直に立てられない場合でも測点を逃さず測れるため、作業効率の向上につながります。

このようにLRTKは、RTK測位の高精度と利便性を両立する独自の解決策を提供しています。現場でありがちな「いつまでもFixにならない」というトラブルを極力減らし、誰でも簡単にセンチ級の測位を実現できるよう設計されているのです。もし現在の運用でFixを得るのに苦労していると感じるなら、LRTKによる簡易測量への切り替えを検討してみてはいかがでしょうか。複雑な環境下でも安定して固定解（Fix）が得られる心強いパートナーとなってくれるでしょう。

よくある質問 (FAQ)

Q1. 「noRTK」とは何ですか？ FixやFloatとはどう違うのですか？ A. 「noRTK」はRTK測位のステータス表示の一つで、補正情報が全く適用されていないシングル測位の状態を指します。つまり基準局からのデータを受け取れておらず、精度が数メートル〜十数メートル程度と粗い状況です。これに対しFixは誤差補正が完了した高精度な状態（誤差±数センチ以内）、Floatは補正中の中間状態（誤差±数十センチ〜1m程度）です。高精度な測位結果を得るにはFloatやnoRTKのままでは不十分で、必ずFixにまで状態を高める必要があります。

Q2. 基地局を用意せずにRTK測位を行うにはどうすればよいですか？ A. 2つの方法があります。一つはネットワークRTKと呼ばれる補正サービスを利用することです。携帯通信でインターネットに接続し、国土地理院や民間事業者が提供する補正情報配信サービス（Ntrip方式など）からデータを受け取れば、自前で基地局を置かなくてもRTK測位が可能になります。もう一つは準天頂衛星みちびきのCLASを利用する方法です。CLAS対応のGNSS受信機を用意すれば、衛星から直接届く補正信号で単独測位の精度を飛躍的に向上させることができます。いずれの方法でも、現場には移動局（ローバー）となるGNSS受信機1台だけで済むため、基地局設営の手間が省けます。

Q3. 通信圏外の山間部でも高精度測位できますか？ A. はい、可能です。ネットワークRTKは携帯回線が届かないエリアでは使えませんが、CLASに対応した受信機であれば通信インフラが無い現場でもセンチメートル級測位ができます。実際に、森林や谷間でも頭上の空がある程度開けていればCLAS信号を受信して高精度な位置を特定できます。ただし極端に衛星視界が遮られた密林の中や深い渓谷では、さすがに測位精度が落ちる場合があります。そのような場合でも光学測量のように長い直線視通を確保する必要はないため、空が見えるポイントに移動しながら測ることでカバーできることが多いです。

Q4. 高精度測位を利用するのにインターネット接続や有料サービス契約は必要ですか？ A. CLASを利用する場合はインターネットも有料契約も不要です。衛星からの補強信号を受信できる環境であれば、現場でモバイル回線に繋がなくてもセンチ精度を得られます。またCLASの補正情報自体は国が無償提供しているため、従来のように月額料金のかかるサービスに加入しなくても高精度測位を活用できます。一方、ネットワークRTKを利用する場合は通信接続とサービス契約が必要になります。

Q5. 実際どれくらいの精度で測れるのでしょうか？ A. 環境が良ければ、水平位置で誤差数センチメートル以内、高さ方向でも数センチ〜数十センチ程度の精度が得られます。これは一般的なRTK方式と同等で、従来の単独測位（誤差数メートル）とは一線を画します。ただし高精度を出すには衛星信号の受信状態が重要です。周囲に高い建物や障害物が少なく、十分な数の衛星が捉えられるほど精度も安定します。

Q6. 高精度測位を行うにはどんな機材が必要ですか？スマートフォンで利用できますか？ A. 高精度RTK測位を行うには、センチ級測位対応のGNSS受信機が必要です。一般的なスマートフォン内蔵GPSだけでは精度が足りませんが、スマホやタブレットと連携できる小型GNSS受信機を使えば手軽に高精度測位を実現できます。例えば弊社のLRTKデバイスはスマホに装着可能なポケットサイズで、アンテナとバッテリーを内蔵しています。専用アプリをスマホにインストールしてBluetooth接続することで、スマホ画面上で補正の設定や測位の開始・記録・共有が直感的に行えます。特別な据え付け器具や大掛かりな電源装置も不要なので、従来の測量機器よりはるかに手軽です。

Q7. LRTKはどのように他のRTK方式と違うのですか？ A. LRTKは基地局レスで運用できる新しいRTKソリューションです。通常のRTK機器は近くに基準局を設置するか有料の補正サービスを利用する必要がありますが、LRTKデバイスは準天頂衛星みちびきのCLAS信号を直接受信して補正を行えるため、基地局もインターネット接続もなくて済みます。現場では受信機とスマホを用意するだけで、即座にセンチメートル級の測量を始められます。またLRTKは携帯電波が届かない環境でも使えるため、山岳地や災害現場など通信インフラが期待できない場所でも威力を発揮します。まさにRTK測位の新しい形として、より手軽で強靭な高精度測位を可能にしたものがLRTKです。

Q8. このような基地局不要のRTK技術は日本国外でも利用できますか？ A. 基本的に現在は日本国内専用の技術です。ネットワークRTKは各国にサービスがありますが、日本のCLASは日本の準天頂衛星から配信されており、日本全国を対象に設計されています。そのため海外ではCLAS信号を受信できず、この方式を利用することはできません。ただし各国で似た仕組み（たとえば欧州版のGALILEO衛星による補強サービスなど）の整備が進められています。今後日本以外でも、基地局レスで高精度測位を実現するPPP-RTK技術が広がっていく可能性があります。