noRTKとは？従来のRTKとの違いとメリットを徹底解説

目次

• noRTKとは？

• 従来のRTKとは？

• noRTKと従来のRTKの違い

• noRTKのメリット

• LRTKによる簡易測量とは

• FAQ

インフラ施工や測量の現場では、位置のズレが数センチでも品質や安全に大きく影響します。そのため、GNSS測位の誤差をリアルタイムに補正して高精度化するRTK測位（Real Time Kinematic）が不可欠です。高精度測位を行うRTKでは、本来センチメートル級の「Fix解」を得ることが目標です。しかし現場では、なかなかFixにならず「Float解」のまま、あるいは補正が効かない「noRTK（シングル）状態」から抜け出せないという経験をされた方も多いでしょう。建設現場の作業者や測量機器の導入を検討する管理者にとって、「noRTK」とは何かを正しく理解し、RTKとの違いや各方式の特徴を把握することは非常に重要です。本記事ではnoRTKの意味と従来のRTK方式との違い、そのメリットについて徹底解説します。記事の最後には、こうした課題を解決して手軽に高精度測位を実現する方法として、弊社が提供するLRTKによる簡易測量ソリューションも紹介します。

noRTKとは？

noRTKとは、その名の通り「RTKではない」状態を指します。具体的には、GNSS測位において基準局からの補正が全く適用されていない単独測位（Single解）のことです。補正なしの単独測位では、通常、数メートル〜10メートル程度の誤差が生じます。測位機によっては、ステータス表示に「no RTK」あるいは「DGPS無効」などと表示される場合もありますが、いずれも基準局補正がかかっていない状態を意味します。当然ながらRTKのメリットである高精度補正が発揮されていないため、センチ精度が求められる作業には使えないモードです。

従来のRTKとは？

RTK（Real Time Kinematic）とは、基準局（固定局）と移動局（ローバー）の2台のGNSS受信機を使い、両者で同時に受信した衛星信号の差分を利用して測位誤差をリアルタイムに補正する高精度測位方式です。基準局はあらかじめ正確に測定された既知の座標に設置し、自身が受け取った衛星データとのずれから誤差情報を算出します。そしてその補正データを無線やインターネット回線を通じて移動局へ送信し、移動局側で補正を適用することで、自律測位では数メートルある誤差をセンチメートル単位まで縮小できます。

従来型のRTK測量では、作業現場の近く（数km以内が理想）に基準局を設置し、特定小電力無線などで補正情報を配信する方法が一般的でした。基準局と移動局の距離（基線長）が短いほど、両局で共通する誤差要因（衛星軌道誤差、電離層・対流圏遅延など）が相殺されやすく、高い精度が得られます。適切に運用すれば水平方向で約1〜2cmの精度が実現でき、従来の単独測位とは一線を画す測位精度となります。

近年では、複数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サービス（VRS方式など）も普及してきました。ユーザーは基地局を設置せずともインターネット経由で仮想基準点からの補正データを取得でき、単独の移動局だけでRTK測量が可能です。このネットワーク型RTKにより、通信圏内であれば日本全国どこでもセンチメートル精度の測位が行えます。ただしネットワークRTKを利用するには通信環境（携帯回線等）が必要で、多くの場合は有料のサービス契約が伴います。

こうしたRTK技術は、測量機器に限らずドローンを用いた空中測量や建機のマシンガイダンス、自動運転車両の位置制御など、精密な位置決めを要する様々な分野で活用が進んでいます。

noRTKと従来のRTKの違い

以上の通り、noRTKとRTKでは測位の仕組みが大きく異なるため、得られる精度や運用方法にも違いが生じます。主な相違点を以下にまとめます。

• 測位精度: noRTK（単独測位）では位置の誤差が数メートル以上（±数m〜10m程度）と大きくなります。これに対しRTKでは補正により誤差が数センチ程度（±数cm以内）まで抑えられ、測位精度に圧倒的な差があります。

• 補正データ・インフラの有無: noRTKは基準局からの補正データを必要としないため、GNSS受信機1台のみで完結します。一方RTK測位には自前の基準局や外部の補正サービス、およびそれを伝送する通信手段（無線機やインターネット回線）が不可欠です。

• 運用の手間とコスト: noRTKは特別な設定や機器の追加投資なしに利用できますが、RTKを運用するには基準局機器の準備や通信環境の設定が必要となります。さらに民間のネットワークRTKサービスを使う場合は利用料が発生します。高度な調整や初期設定も伴うため、RTK運用にはある程度の専門知識や経験が求められます。

• 利用範囲・制約: 単独測位は衛星さえ受信できれば世界中どこでも機能しますが、RTKは基準局との距離や通信圏内であることに制約されます。基準局から遠すぎると精度が低下し、通信圏外ではネットワークRTKが使えません。また現場の衛星受信環境が悪い場合、RTKではFix解が得られずFloatやnoRTKに陥ることがありますが、noRTKであれば精度は低いものの常に測位自体は可能です。

• 測位開始からの時間: noRTKは受信機を起動すれば即座に位置を得られます。一方RTKではFix解を得るまでに一定の初期収束時間が必要で、状況によって数十秒〜数分程度待たねばなりません。ただし一度Fixを確立すれば、その後はリアルタイムで高精度測位を継続できます。

以上のようにRTKは高精度な反面、運用には手間や制約も伴うことが分かります。一方、noRTK方式にはシンプルであるがゆえの利点も存在します。次に、noRTKの持つ主なメリットを見てみましょう。

noRTKのメリット

• 手軽さ: GNSS受信機1台の電源を入れるだけで測位が可能です。基準局の設置や煩雑な初期設定が不要で、誰でもすぐに使い始められます。

• 低コスト: 基準局用の追加機器や有料の補正サービス契約が不要なため、単独測位は余計なコストがかかりません。

• 通信不要でどこでも測位可能: 補正データを受信する通信インフラを必要としないため、山間部など通信圏外の地域でも利用できます。また外部無線の送受信を伴わないので無線免許や設置届出などの手続きも不要です。

• 即時測位が可能: 測位開始後の初期収束を待つ必要がほぼなく、起動してすぐに現在位置を得られます。RTKのようにFix解が得られるまで長時間待つストレスがありません。

以上のように、高精度を必要としない場面ではnoRTKによる単独測位は非常に手軽で有用です。例えば普段私たちが利用しているカーナビやスマートフォンの地図アプリの測位も、このnoRTK方式（単独GNSS測位）ですが、日常用途では数メートルの誤差でも目的地に問題なく辿り着けます。このように許容できる誤差が大きい用途であれば、無理にRTKを使わずともnoRTKで十分なケースも多いでしょう。

もちろん、数センチの誤差も許されない精密な作業では、noRTKの手軽さよりもRTKによる高精度確保が優先されます。そのRTK測位をより確実かつ簡便に行うソリューションとして、次にLRTKによる簡易測量をご紹介します。

LRTKによる簡易測量とは

ここまで見てきたように、RTK測位には高度な技術と環境条件の整備が必要であり、場合によっては運用に手間取ることがあります。「アンテナを理想的な場所に設置できない」「現場が基準局から遠すぎる」「専門知識がなく設定に自信がない」といった課題に直面するケースも多いでしょう。そんなときに役立つのが、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から構成され、現場でのセンチメートル級測位をより手軽かつ確実にするために開発されたシステムです。従来機器にはない独自の特長を備えており、ハード・ソフト両面からRTK測位の「Fixが取れない」問題を解決します。主なポイントは次の通りです。

• マルチGNSS・デュアル周波で安定測位: LRTK受信機はGPSだけでなくGLONASS・Galileo・みちびき（QZSS）など複数の衛星群に対応し、L1/L2の二周波信号で測位します。都市部でも常に十分な数の衛星を捉えられ、電離層誤差の除去性能も高まるため、衛星数不足や基線長の影響を最小限に抑えつつ短時間で安定してFix解を得やすくなります。

• CLAS衛星補強信号に対応: 日本の準天頂衛星「みちびき」が提供するセンチメートル級補強サービス（CLAS）を受信できるモデルもあり、RTK基地局を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。通信圏外の山間部や広範囲の作業でも高精度を維持でき、通信途絶や基線長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: 専用アプリで基準局・移動局の設定や接続状況を直感的に管理できます。衛星の受信状態や補正データのステータスも画面上で一目で確認でき、もしFixにならない場合でも原因を素早く特定できます。煩雑なNtrip設定も事前登録済みの補正サービスを選ぶだけで接続可能なため、設定ミスを大幅に減らせます。専門知識のない現場担当者でも正しく運用できるユーザビリティの高さもLRTKの強みです。

• クラウド連携と傾斜補正機能: 測位データはリアルタイムにクラウド同期でき、オフィスに戻る前に即座に共有・チェックが完了します。さらに最新モデルでは受信機内に傾斜センサーを搭載し、ポールが傾いた状態でも自動補正して正確な座標を取得できます。障害物を避けてポールを斜めにかざすような場面でも、測点を逃さず精度の高い測位が行えるため、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「Fixにならない」トラブルを極力減らし、誰でも簡単に高精度測量ができるよう設計されているのです。もし現在の運用でFixへの苦労が多いと感じているなら、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Fixを得られる心強いパートナーとなってくれるでしょう。

FAQ

Q1. Fix解・Float解・noRTK（シングル）状態では、それぞれどの程度の測位誤差がありますか？ A. 一般的には、Fix解なら誤差はほぼ±数センチ以内に収まります。Float解では±数十センチ程度のズレが生じ、noRTK（シングル）状態では±数メートル以上ずれる可能性があります。例えばLRTKシステムの例では、noRTK時は10m以内、Float時は1m以内、Fix時は2cm以内という目標精度があります。したがって精密な測位が必要な作業ではFloatやSingleでは不十分で、必ずFixを得てから位置情報を用いるようにすべきです。

Q2. RTKでFix解を得るには最低いくつの衛星が必要ですか？ A. 厳密にはアルゴリズムによりますが、一般に5つ以上の衛星を基準局・移動局双方で同時に捕捉している必要があると言われます。少なくともGPSのみで4個では単独測位がやっとで、RTKの固定解には至りません。基準局と移動局で共通する衛星が5つ、できれば6つ以上あればFixできる可能性が高まります。近年の受信機はマルチGNSS対応で同時に10個以上の衛星を利用できるため、衛星数不足でFixできないケースは減りました。ただし衛星の配置（ジオメトリ）も重要で、空の一方向に偏っている場合は多数見えていても精度が出にくいです。衛星が満遍なく広がる時間帯を選ぶことも、結果的にFixに至る近道となります。

Q3. RTKの測位開始からFix解を得るまで、通常どれくらい時間がかかりますか？ A. 条件が良ければ、受信機の起動から30秒〜2分程度でFixに到達するケースが多いです。上空視界が開けて衛星信号が安定していれば、1分以内に固定解になることも珍しくありません。逆に環境が悪かったり、初期の補正データ受信に手間取ると5分以上Floatのまま経過することもあります。一度Fixを得られれば、その後は測位を継続する限り基本的にFix状態が維持されます（通信が切れたり環境が急変しない限り）。5分以上経ってもFixしない場合は、本記事で挙げたような原因を疑い、設定や環境の見直しを行ってみてください。場合によっては受信機の再起動や場所移動をした方が早くFixできることもあります。

Q4. 天候や時間帯によって、RTKがFixしにくくなることはありますか？ A. 天候（雨天や曇天）そのものはGNSS信号に大きな影響を与えません。したがって晴れの日でも雨の日でもRTKがFixしにくさに差はほとんどないと言えます。ただし豪雨でアンテナに水滴が溜まると受信感度が若干低下する可能性があります。また、時間帯によって衛星配置や電離層状態に違いが現れます。衛星の本数は刻々と変化し、例えば午後2〜4時頃は一時的に見える衛星が少なくなるといった周期があります（利用する衛星系によります）。さらに日中は太陽活動の影響で電離層擾乱が大きくなり、特に長距離RTKでは誤差が増えてFixが不安定になる場合があります。そのため可能であれば、衛星配置が良い時間帯や電離層が安定している時間帯を選んで測位すると成功率が上がります。一般的に早朝や夜間は比較的安定してFixを維持しやすい傾向があります。

Q5. noRTKのままFixにならない場合、どんな対策がありますか？ A. まず測位環境を見直してみましょう。周囲に障害物が多い場合は空が開けた場所に移動し、衛星を十分捕捉できるようにします。基準局を使用している場合は、基地局の設置場所や基準座標が正しいか再確認してください。また基準局との距離が長すぎるとFixしにくくなるため、可能であれば距離を縮めるか地域の電子基準点ネットワーク（VRS）などの利用を検討します。GNSSの使用設定も重要です。移動局と基準局で同じ衛星（GPS・GLONASSなど）や周波数帯が選択されているか確認してください。最後に、補正データが確実に受信できているか通信状況をチェックしましょう。これらの対策で改善しない場合、LRTKのような安定した測位システムへの切り替えも検討されます。

Q6. DGPS（差分GPS）とRTKの違いは何ですか？ A. DGPS（Differential GPS）とは、基準局による簡易な補正で測位精度を高める手法の総称で、通常は数メートル〜サブメートル級の精度向上を指します。一方RTKは位相測位を用いてセンチメートル級の精度を得る高精度な差分測位です。例えばGPS衛星のコード（擬似距離）を補正するSBAS（静止衛星型補強システム）や船舶向けDGPSでは誤差を1m未満に抑えられますが、RTKでは搬送波の整数位相差を解くことで誤差を数cmまで縮小できます。ただしRTKの方が必要な機材やアルゴリズムが高度で、DGPSに比べ運用は複雑になります。

Q7. RTK測位を利用するにはどんな機材や準備が必要ですか？ A. 基本的には、RTKに対応したGNSS受信機（移動局）と、補正情報を提供する仕組み（基準局またはネットワークサービス）が必要です。自前で基準局を用意する場合は、既知の座標にGNSS受信機を据え付け、移動局へ補正データを送信するための無線機などを準備します（基地局用GNSS受信機＋通信機材＋三脚等）。一方、国や民間のネットワーク型RTKサービスを利用する場合は、移動局の受信機を携帯通信でインターネットに接続し、提供元から補正データを取得します。そのためのサービス契約やNtrip接続設定が別途必要です。いずれの場合も、センチ精度を得るには高性能な受信機と適切な環境設定が欠かせません。

Q8. 結局、noRTKとRTKはどちらを使うべきでしょうか？ A. 要求される精度によって使い分けるのが基本です。数メートルの誤差で問題ない用途であれば、シンプルなnoRTK（単独測位）で充分でしょう。手間もコストもかかりません。一方、センチメートル単位の正確さが必要な作業ではRTKによる高精度測位が不可欠です。実際の運用では、RTK受信機も補正データが得られないときは自動的にnoRTK（シングル）モードで位置を出力します。noRTKはいわば基本モード、RTKは高精度モードと考え、現場の要求精度に応じて使い分けるとよいでしょう。