点群スキャンから屋内測位まで！RTK受信機おすすめ

目次

• RTK測位とは

• RTK受信機を選ぶポイント

• 点群スキャン・写真測量への応用

• 屋内測位とAR活用

• RTK導入のメリット

• スマホRTK「LRTK」で始める簡易測量

• FAQ

RTK測位とは

建設・測量・インフラ管理の現場で近年注目されるRTK測位（リアルタイムキネマティック）とは、GNSS（全球測位衛星システム）を利用したセンチメートル級の高精度測位技術です。通常のGPSやGNSSによる単独測位では誤差が数メートル～10m程度発生し、工事の出来形管理や測量で要求されるミリ単位の精度には及びません。RTKはこの誤差をリアルタイムに補正し、数センチ以内の精度を実現する手法です。

RTK測位は、既知の正確な座標を持つ基準局（ベース）と移動局（ローバー）の2台の受信機を同時使用します。基準局が算出した誤差情報を無線やインターネットで移動局に送り、移動局側で自位置に補正を適用することで高精度化を図ります。この仕組みにより、単体では補正できなかった衛星信号の誤差が打ち消され、実際の施工・測量現場で必要な精密測位が可能となります。RTK対応の受信機と補正情報を組み合わせれば、従来はトータルステーションで行っていた測量作業も効率化でき、広範囲の測量を1人でこなすことも可能になります。

RTK受信機を選ぶポイント

RTK受信機（高精度GNSS受信機）には多種多様なモデルが存在し、そのスペックや機能も様々です。現場のニーズに合った機種を選定するため、以下のポイントをチェックしましょう。

• 対応GNSS衛星システム: 受信可能な衛星の種類を確認します。GPS・GLONASS・Galileo・BeiDou・みちびき（QZSS）など複数の衛星に対応するマルチGNSS受信機なら、衛星可視数が増えて遮蔽物下でも測位が安定しやすくなります。特に日本国内では準天頂衛星みちびき対応が望ましく、頭上に常に衛星を確保でき精度向上に寄与します。

• 対応周波数帯: L1/L2/L5といった複数周波数に対応しているか確認しましょう。デュアル周波数（L1+L2）対応機なら電離層誤差の補正が可能で、単一周波数より初期化時間や測位精度が向上します。近年はL5を含むトリプル周波数対応機も登場しており、マルチパス耐性や信頼性がさらに高まります。

• 補正情報の受信方法: RTK補正データの入手手段も重要です。自前の基地局を設置し無線で通信する方法のほか、インターネット経由で官民のRTKネットワークサービス（VRS方式など）から補正情報を受け取る方法があります。近年はNtripプロトコルによるネットワーク型RTKが一般的なので、受信機がNtripクライアント機能を持ちモバイル通信対応か確認しましょう。一方、トンネル内や山間部など通信圏外では無線モデムによる直接通信機能が役立ちます。

• 測位精度スペック: カタログに記載された測位精度（水平・垂直）をチェックします。高性能受信機では「固定解で水平約8mm＋1ppm、垂直15mm＋1ppm（RMS）」程度が一つの目安です。例えば基地局との距離10kmであれば水平誤差は約18mm程度に収まる計算になります。垂直精度は水平の1.5倍程度になるケースが多い点にも注意しましょう。また初期固定に要する時間（通常数秒～数十秒）や、ローバー再測位時の復旧時間も比較ポイントです。

• 通信インターフェース: 基準局－移動局間通信や外部接続の方法も確認が必要です。多くの測量用RTK受信機はUHF帯無線モデムを内蔵し、基地局⇔ローバー間を直接通信できます（この場合、日本では簡易無線免許等が必要）。ネットワーク型RTKを使う場合、移動局側にモバイル通信環境が必要となるため、SIMカードスロットやLTEモデム内蔵モデルだと受信機単体で補正取得が可能です。非対応機でもBluetooth経由でタブレットやコントローラと接続し、そのテザリング経由で補正を受け取るのが一般的です。Bluetooth自体はほとんどの機種に搭載され、Wi-Fiアクセスポイント機能でスマホから設定可能なモデルもあります。現場の運用に合った通信手段（無線モデムの有無、SIM対応可否、Bluetoothバージョンなど）を備えた機種を選びましょう。

• 内部メモリとデータ記録: RTK測位中の座標出力だけでなく、生の観測データ（RINEXデータなど）を端末内に記録できるかもポイントです。多くのRTK受信機は内部メモリや外部SDカードに観測データを保存し、静的測位や後処理（PPK）に利用できます。長時間の連続観測には大容量メモリが安心ですし、USBメモリへの直接書き出しやクラウド同期機能を備える製品もあります。必要に応じて、記録方式やメモリ容量も確認しておきましょう。

• 耐環境性: 過酷な屋外現場で使う機器ですから、防塵・防水や耐衝撃性など堅牢性も重要です。多くの測量機器はIP65～IP67相当の防塵防水性能を持ち、例えばIP67なら「粉塵が完全侵入せず一時的な水没にも耐えられる」ことを意味します。主要メーカー製品はIP67が標準で、2mの高さからコンクリートへ落としても壊れない耐衝撃性を備えるものが多くあります。動作温度範囲も確認し、極端な寒冷地や高温環境でスペック上限を超えないか注意しましょう。筐体素材やバッテリー性能によっても温度耐性は左右されます。長期の現場使用に耐える信頼性を持つ製品を選ぶことが肝心です。

• バッテリー駆動時間: 屋外でフル稼働させるため、内蔵バッテリーの持ち時間もチェックしましょう。高精度演算や通信を行うRTK受信機は消費電力が大きく、機種により連続駆動時間は5～10時間程度から、中には20時間近く動作する省電力設計のものまで様々です。例えばEmlid社のReach RS2は一度の充電で18時間以上の連続RTK測位が可能とされています。長丁場の測量では途中の電池交換が必要になるため、ホットスワップ対応のデュアルバッテリー機構を持つ製品もあります。逆にスマホ連携の超小型デバイスは数時間程度しか持たないものもあるため、予備バッテリーや外部電源運用を前提としましょう。現場の作業時間に対してバッテリー容量が十分か、カタログスペックの「連続稼働時間」を必ず確認してください。

• サイズ・重量（携帯性）: 機器の大きさや重さも現場での機動力に影響します。従来型の据え置き型GNSS受信機はアンテナやバッテリー、無線機を内蔵しているため1kg前後とずっしりしています。一方で近年はスマートフォンと連携するモバイル型やウェアラブル型のRTK受信機が登場し、数百グラムと非常に軽量なモデルも増えています。例えばTrimbleやTopcon、Leicaといった大手メーカーの一体型受信機は約1.0～1.5kgが一般的ですが、弊社のLRTKのようなスマホ一体型デバイスは手のひらサイズで携行性に優れ、重量125g程度と圧倒的に軽量です。実際、従来は2人がかりだった山中での測量がLRTKにより1人で完結したという報告もあり、持ち運びやすさは省力化に直結します。携帯性が高ければ険しい現場にも負担少なく機器を持ち込めます。ただし小型化に伴いアンテナ性能やバッテリー容量が犠牲になる傾向もあるため、必要な性能とのバランスを見極めて選定しましょう。

• ソフトウェア連携と操作性: ハードの性能と同時に、付属するソフトウェアやアプリの使い勝手も重要です。多くの大手メーカー製RTKは専用コントローラ端末と測量用ソフトウェアがセットになっており、現場での観測から設計図データとの照合まで一貫して行える環境が提供されています。一方、新興メーカーの多くは汎用のスマートフォン・タブレットで操作するスタイルを採用しています。例えばEmlid製受信機はスマホアプリで各種設定やデータ管理が可能です。LRTKも専用のモバイルアプリとクラウドサービスを提供しており、取得した点群データや写真付きの測位記録を即座にクラウド共有して関係者と閲覧できます。また、測量CADやGISとのデータ互換（DXFやLandXML、Shapefileなどの入出力）も現場のワークフローに直結します。購入前に、そのRTK受信機が手持ちのソフトや今後導入予定のシステムとスムーズに連携できるか、対応フォーマットや提供SDKの有無なども確認しましょう。ソフトウェア面の使いやすさは現場作業の効率を左右するため、実際の運用フローをイメージしながら選ぶことが大切です。

以上のポイントを踏まえて、自社の用途に過不足ない性能・機能を持つRTK受信機を選定しましょう。従来型の据え置き型とスマホ連携型のいずれにもメリットがありますので、基準局運用の有無や携行性重視かといった観点で最適なタイプを見極めることが肝要です。

点群スキャン・写真測量への応用

RTK受信機の活用シーンとしてまず挙げられるのが、点群データの取得や写真測量（フォトグラメトリ）への応用です。レーザースキャナーやドローン空撮による写真測量で取得できる点群データは、現場を高密度な3D情報として記録できるため設計・施工から維持管理まで幅広く活用されています。従来、高精度な3D測量には高価なLiDAR機材と専門技術者が必要でしたが、近年はスマートフォンのカメラや内蔵LiDARでも手軽に点群が取得可能になりました。例えば最新のiPhoneやiPadはLiDARセンサーを搭載し、これを使って数m範囲の周囲をスキャンするだけで3次元点群化できます。

ここにRTK受信機を組み合わせることで、取得した点群に絶対座標（公共座標系）を付与できる点が画期的です。通常、写真測量で得た点群モデルは高精度でも座標が任意のローカル座標系になってしまうため、後から地図座標に合わせるために既知点との対比やスケール調整が必要でした。しかしスマホに外付けしたRTK受信機で各写真の撮影位置座標を記録したり、LiDARスキャン中に逐次RTK座標を付与したりすれば、生成される点群は初めから測量座標系に合致した状態で得られます。これにより地上に標定点（ターゲット）を設置する手間を省き、後処理での点群位置合わせ作業も大幅に簡略化できます。実際、橋梁下面の点検で作業員が橋の下部にiPhoneをかざしてLiDARスキャンを行い、スマホに装着したネットワーク型RTK受信機で点群にセンチ精度の座標を与えることで、従来は専門機器と大人数が必要だった作業を1人で完結できた例があります。スマホひとつで誰でも高精度な3D測量ができる時代が到来しつつあると言えるでしょう。

さらに、RTKによって絶対精度が確保された点群データは、取得後すぐに他の空間情報と統合して活用できます。例えばタブレット上で取得点群に設計CADデータを重ねれば、現況と設計のズレを即座に視覚化して施工計画の見直しや安全確認に役立てられます。点群は現場のありのままを3次元記録するため、一度取得すれば後から任意の断面を切ったり寸法を測り直したりとデータの再利用性が高い点もメリットです。このようにRTK受信機は、ドローン写真測量やスマホLiDARスキャンと組み合わせることで、従来にないスピードと手軽さで高精度な3D点群取得を実現し、施工管理のDX（デジタルトランスフォーメーション）を強力に後押しします。

屋内測位とAR活用

RTKの活用範囲は屋外測量だけではありません。GPS衛星の電波が届かない屋内や地下空間での測位・計測ニーズにも対応が求められています。純粋なRTK-GNSSは衛星信号が受信できない環境では機能しませんが、最近ではスマホのAR（拡張現実）技術やIMU（慣性計測）を活用して屋内での相対測位を行うソリューションも登場しています。例えば、一度屋外でRTKにより建物出入口など基準点の座標を取得し、その地点を起点にスマホのAR機能で屋内を測位していくことで、GPSが使えない室内でもある程度の位置計測が可能です。天井裏の配管や壁内の埋設物の位置記録など、屋内外の境界をまたぐ測定には、このようなハイブリッド測位が有効でしょう。

またRTKとARを組み合わせた施工支援も注目されています。高精度な位置座標を得られるRTKがあることで、スマホやタブレットの画面に設計図やBIMモデルを実物大で正確な位置に重ねて表示することができます。例えば施工現場で「設計図上のこのポイントに杭を打設したい」という場合、事前に座標を設定しておけば、スマホのAR表示を見ながら作業員がその地点に誘導されるため、誤差数センチ以内の位置で杭打ちマーキングが可能です。この座標ナビゲーション機能により、トランシットやレベルを使った二人一組の墨出し作業を一人でこなせるようになり、大幅な省力化につながります。LRTKのモバイルアプリでは「座標誘導」機能が用意されており、指定ポイントへcm精度で作業員を誘導できます。

高精度RTKとスマホARを用いれば、1人でも正確な位置誘導や墨出しが可能です。写真はオプションのポール（一脚）にLRTK受信機とスマホを装着し、橋脚位置の測定を行っている様子です。ポールを使うことで高さオフセットの調整も簡単に行え、必要に応じてスマホと受信機本体を分離して操作することで効率的に測量・マーキング作業が行えます。

屋内外を問わず、得られた高精度データはクラウド経由で即座に共有・活用できます。例えばLRTKでは取得した写真に位置情報タグを付与してクラウド上の地図にプロットするフォトログ機能があり、室内点検で記録した写真の位置を後日正確に特定するといった使い方も可能です。このようにRTK受信機は現場でのリアルタイム測位＋ARを支えるインフラとなり、屋内外の区別なく位置情報を活かした施工管理や検測作業の効率化に寄与します。

RTK導入のメリット

以上のように、RTK対応受信機を活用することで得られるメリットは多岐にわたります。最大の利点は省人化と作業スピードの飛躍的向上です。従来は複数人体制だった測量や墨出し作業が一人で遂行可能となり、人的リソースを削減できます。また、点群計測の導入によって現場での計測回数そのものを減らし、重複作業の排除や自動化によるコストダウンも期待できます。実際、ある現場ではタブレット型LiDARで構造物のひび割れ調査を行ったところ、写真合成や図面化に従来1～3日かかっていた作業が約5分で完了し、外注作業量も3～4割削減できたとの報告もあります。このようにデジタル計測の迅速さは、工程短縮と生産性向上に直結します。

さらに、RTKと点群・写真測量の組み合わせは記録性とデータ活用力の向上にも寄与します。平面的な図面や写真だけでは把握しにくかった現況の三次元情報を丸ごと保存できるため、施工前後の比較や出来形検査、将来的なメンテナンス計画まで役立つ資産となります。取得データを使い回すことで追加測量の手間が減り、真に必要な箇所だけを計測すればよくなるという効率化も実現します。

このような効果により、RTK受信機の導入は現場のDX推進につながります。高精度な位置情報を軸に、点群データやAR技術と融合することで、従来は分断されていた測量・設計・施工・維持管理のプロセスがデータで一貫するようになります。結果としてヒューマンエラーの低減や意思決定の迅速化が図られ、品質と安全性の向上にも貢献します。まさに「点群スキャンから屋内測位まで」一つの受信機でカバーできる時代となりつつあり、現場担当者にとってRTK受信機は今後ますます欠かせないツールとなるでしょう。

スマホRTK「LRTK」で始める簡易測量

最後に、上記のような多用途のRTK活用を手軽に実現できるソリューションとしてLRTKをご紹介します。LRTK（エルアールティーケー）は東京工業大学発のスタートアップ企業レフィクシア社が開発した小型RTK-GNSS受信機で、iPhoneやiPadに装着して利用するスマホ一体型の万能測量機です。重量約125g・厚さ13mmのポケットサイズ筐体に高精度GNSSアンテナとバッテリーを内蔵し、BluetoothやLightning接続でスマートフォンと連携します。スマホに取り付けるだけでセンチメートル級の測位が可能になり、位置座標の測定から点群スキャン、墨出し（測設）やARによる設計データの現地投影まで1台でこなせる万能測量デバイスです。取得データはその場でクラウド共有され、オフィスにいながら現地の計測結果を即座に確認することもできます。

LRTKはマルチGNSS（GPS/GLONASS/Galileo/みちびき）対応で、日本の電子基準点ネットワークによるRTK補正サービスや準天頂衛星みちびきのCLAS補強信号にも対応しています。そのため都市部から山間部まで幅広い環境で安定してセンチ精度を得られ、通信圏外でも衛星から直接補強信号を受ける「圏外対応モデル」によって高精度測位を継続できます。現場アプリ「LRTK Phone」を使えば、単点測位はもちろん連続測位や写真計測、座標ナビゲーション、AR測量など豊富な機能を直感的に操作可能です。例えば誰でも片手で絶対座標付き点群を取得できるよう設計されており、専門資格のない現場スタッフでも扱える手軽さが魅力です。

加えてLRTKは非常に低コストで提供されており、専用機器を複数台購入するよりもはるかに経済的です。公表価格はありませんが「1人1台持てる超リーズナブルな価格」とされており、現場の作業員全員に配備しても予算的に負担になりにくい水準と言えます。ポケットに常備して必要なときすぐ使える手軽さも相まって、「現場の生産性が大幅に向上した」「測量作業が劇的に効率化した」という声が多く聞かれています。RTK受信機選びで迷っている担当者の方は、ぜひこのLRTKによるスマホRTKソリューションも検討してみてはいかがでしょうか。測位・計測からクラウド共有までオールインワンで現場DXを実現するLRTKが、貴社の業務における「おすすめのRTK受信機」となるはずです。

FAQ

Q1. RTK測位と通常のGPS測位は何が違うのですか？ A. 通常のGPS（GNSS）単独測位は誤差が数メートル生じますが、RTK測位では基地局からの補正データを用いて誤差をリアルタイムに補正するため、誤差数センチメートルの高精度な位置を得ることができます。RTKでは基準局と移動局の2台の受信機を使用し、基準局が計算した誤差情報を移動局に送信して補正を行う点が大きな違いです。

Q2. RTK受信機を使うには基地局が必要ですか？ A. 必ずしも自前の基地局を設置する必要はありません。基地局を自前で置く方法（従来型RTK）もありますが、近年は国土地理院の電子基準点網や民間の補正情報配信サービスを利用するネットワーク型RTKが主流です。ネットワーク型の場合、移動局側でNtripクライアント設定を行いモバイル通信で補正データを受け取ります。したがってインターネット接続環境があれば基地局なしでセンチ級測位が可能です。ただしトンネル内などネット接続がない現場では、自前の基地局＋無線通信でRTK測位を行うケースもあります。

Q3. 屋内でRTK測位は使えますか？ A. 衛星信号が届かない屋内では、残念ながらRTK-GNSSによる測位は直接には行えません。しかし、工夫次第で室内測位に高精度GNSSを活用できます。一つは屋内に入る前に建物入り口などでRTKにより基準点を取り、その地点から先はスマホのAR機能やレーザー距離計で相対的に測量する方法です。これにより屋内の測定結果にも屋外基準の座標を与えることができます。また、ウルトラワイドバンド(UWB)のビーコンや独自のトラッキングシステムを併用して室内でセンチ級測位を実現する試みもあります。LRTKでは屋内外シームレス測位のニーズに対応すべく、スマホARとの連携機能やみちびき信号による補強で「GPS圏外でも測れる」仕組みを提供しています。

Q4. 点群測量にRTKを使うメリットは何ですか？ A. 最大のメリットは、取得した点群データに正確な絶対座標を付与できることです。ドローン写真測量やiPhoneのLiDARで点群化する場合、RTKがないと出来上がった3Dモデルの位置は地図座標と一致しません。そのため従来は現地に既知座標のターゲットを置き、後処理で点群モデルを合わせ込む必要がありました。RTKを使えばこの手間を省き、撮影と同時に各写真や点群に高精度座標を与えられます。結果として解析後すぐにCAD図面やGIS地図に重ねて活用でき、生産性が飛躍的に向上します。加えてRTK導入により、広範囲の地形測量も少ない写真枚数で対応可能になり、標定点設置の人的コストも削減できます。

Q5. 初めてRTK受信機を選ぶ場合、どんな機種がおすすめですか？ A. 利用シーンに応じて適した受信機は異なりますが、大きく据え置き型とモバイル型に分けて検討すると良いでしょう。基地局運用も視野に入れ高い堅牢性や安定性を求めるなら、TrimbleやTopcon、Leicaといった大手メーカーの据え置き型RTK受信機が信頼性の面で安心です。一方で携行性や手軽さを重視し、スマホやタブレットで手元ですぐ測量したい場合は、Emlid社のReachシリーズやレフィクシア社のLRTKのようなスマホ連携型RTK受信機がおすすめです。特にLRTKは小型軽量でアプリ連携も優れており、初めての方でも扱いやすい設計になっています。重要なのは、本記事で挙げたチェックポイント（対応GNSSや精度・通信方式など）を踏まえて、自社の業務に過不足ない性能を持つモデルを選定することです。予算や将来的な拡張性も考慮しつつ、ぜひ最適なRTK受信機を見つけてください。