スマホ圏外でも使えるRTK！みちびきCLAS対応LRTKでどこでも高精度測位

目次

• 従来のRTK測位と通信環境の課題

• 通信圏外で高精度測位が求められる現場例

• 衛星配信型RTKみちびきCLASの仕組み

• CLAS対応RTK受信機の特徴

• スマホ×LRTKで実現する新しい測位スタイル

• 他の測位方式との比較と使い分け

• まとめ

• FAQ

従来のRTK測位と通信環境の課題

RTK（リアルタイムキネマティック）測位は、基地局から移動局へ誤差補正情報をリアルタイム配信することで単独測位では5～10m程度ある誤差を数センチまで縮小できる技術です。高精度な位置出しが求められる測量や施工管理の現場で広く活用が進んでおり、ドローン測量やマシンガイダンスなどDX時代の基盤技術にもなっています。しかしRTKの運用には常に通信インフラが必要という前提があります。基地局（既知点）とローバー（移動局）が同時にGNSS観測を行い、無線または携帯インターネットを介して補正データ（RTCMなど）を送る必要があるためです。そのため、携帯電話の電波が届かない環境ではリアルタイムのRTK測位は成立せず、せっかくのGNSS測量機を使っても通常のGPSと同程度（数メートルレベル）の精度しか得られなくなってしまいます。

携帯通信網を利用したネットワーク型RTK（VRS方式など）であれば自前の基地局設営は不要ですが、通信圏外では利用できない点は同じです。圏外環境では代替手段として、自分で基地局用の受信機を設置し無線通信で補正情報を飛ばすローカルRTK方式もあります。しかし現場付近に基地局機材を運び据え付ける手間や、電波が届く範囲（数km～10km程度）の制約、さらに基地局から離れるにつれて精度低下が避けられない問題があります。特に山岳部や離島など遠隔地では、こうした基地局設置自体が困難な場合も多くなります。また大規模災害時には携帯電話ネットワークや既設の基準局システムがダウンし、RTK測位そのものが不可能になるリスクもあります。その結果、通信が確保できない現場では止むを得ずリアルタイム高精度測位を諦め、観測データを持ち帰っての後処理測位（PPK）に頼らざるを得ないケースも少なくありません。

通信圏外で高精度測位が求められる現場例

携帯電話の電波が届かない山間部や離島、森林作業路沿いの測量、河川の上流域調査、地下インフラの点検現場など、通信インフラに頼れない環境でセンチメートル級の測位が必要となる場面は多々存在します。また、大地震や豪雨による被災地では初動対応として被害状況を正確に記録する必要がありますが、災害直後は停電・通信障害で通常のRTK測量機材が機能しないことがあります。例えば山岳部の工事現場で精密な出来形管理をしたい場合や、被災地域で崩壊地形の位置を迅速に測量したい場合、従来は通信環境の整備や大型機材の投入がネックとなり、高精度測位が思うように行えない課題がありました。

このように「通信圏外ではRTKが使えない」という制約は、測量士や施工管理技術者はもちろん、防災担当者やインフラ維持管理者にとっても頭の痛い問題です。実際に2023年の能登半島地震では被災現場で通信インフラが途絶し、従来型のRTK-GNSS機器では十分な測量が困難となりました。山林やトンネル内での測位、災害直後の現場計測など、通信圏外でも測位を行いたいニーズは現場の至る所に存在します。

衛星配信型RTKみちびきCLASの仕組み

上記の課題を解決する新たな高精度測位手段として注目されているのが、日本の準天頂衛星システム「みちびき」が提供するCLAS（センチメータ級測位補強サービス）です。CLASは衛星通信によってGNSS測位の誤差をリアルタイムに補正する仕組みで、特殊な対応受信機さえ用意すれば地上の通信インフラに頼らずに数センチの測位精度が得られます。通常のGPS単独測位では5～10mほどあった誤差を、CLAS利用時には数cm程度まで縮小可能です。利用料も無料で、日本国内であれば上空の「みちびき」衛星さえ見通せれば山間部や海上でもサービスを受けられます。

技術的にはCLASはPPP-RTK（精密単独測位とRTKの融合技術）と呼ばれる方式を採用しています。国土地理院の電子基準点ネットワーク（約1300か所のGEONET観測網）で集めた衛星軌道誤差・時計誤差や電離圏・対流圏遅延などの各種誤差情報を、準天頂衛星のL6帯電波に載せて全国に放送することでユーザー側で補正演算を行います。言わば「見えない基地局」が宇宙に存在し、全国どこでも共通の補正データを共有できるイメージです。この補強信号は日本付近専用に設計されており、一部の誤差情報は地域ごとのグリッド（格子）単位で提供されます。そのため受信機が自位置に対応するグリッド情報を受け取って初めてフル精度が得られますが、概ね1分以内にはセンチメートル級の精度に収束します。従来の静止型PPP測位が初期収束に数十分を要したことに比べれば飛躍的な短縮です。

CLASの最大の特長は地上通信に依存せずリアルタイム測位が完結する点です。従来は山奥でRTK測量を行うにも、事前に基地局機材を設置したり携帯回線が入る地点を探したりといった準備が必要でした。CLAS対応の受信機があれば、現場で電源を入れるだけで衛星から補正データが届き始めるため、その場で即座に測位を開始できます。基地局を設置する手間や通信エリアを気にする必要がなく、日本全国ほぼ一様の精度で位置測定が可能になるのです。さらにCLASの利用そのものには料金がかからず、一度対応機材を揃えてしまえばランニングコストを抑えられるメリットもあります。

CLAS対応RTK受信機の特徴

CLASを利用するには対応するGNSS受信機が必要です。一般的なスマートフォン内蔵のGPSチップはL6帯のCLAS信号受信やキャリア位相測位に対応していないため、別途専用のアンテナ・受信回路を持つ機器を用意する必要があります。近年はLRTK端末のようにスマホと組み合わせて手軽にCLAS補強測位を実現できる小型受信機が登場しており、機材の小型化・簡易化が急速に進んでいます。ここではCLAS対応のRTK受信機に共通する主な特徴を紹介します。

通信インフラ不要で単独測位：CLAS対応受信機は「みちびき」衛星から直接補正情報を受信するため、携帯通信網や無線通信が届かない現場でも単体でセンチメートル級測位が可能です。通信インフラに依存しない分、災害時にネットワークが遮断された状況下や基地局設置が難しい僻地でも安定して測量が継続できます。従来必須だった「通信」や「基地局」を不要化できること自体、RTK測量のあり方を大きく変えるポイントです。

省電力かつ長時間稼働：専用受信機は省エネ設計によりバッテリー駆動時間が長く、フィールドでの連続測位に適しています。例えば内蔵バッテリーで10時間以上稼働できる機種もあり、朝から夕方まで測量し続けても充電切れを心配せずに済みます。以前は外部電源や大容量バッテリーを要するGNSS測量機もありましたが、CLAS対応機なら小型軽量ゆえケーブルレスで一日中持ち歩けます。電源確保が難しい山奥や長時間の作業でもバッテリー交換なしで運用できる安心感があります。

小型軽量で高い携帯性：CLAS対応受信機の大きな魅力は、そのコンパクトさと扱いやすさにあります。手のひらに収まるサイズで重量も数百グラム以下と軽量なため、作業者がいつでも携行し「必要な時にサッと測る」ことが可能です。専用ポールや三脚がなくとも、スマホ一体型の受信機を片手で持つだけで測位できる手軽さは画期的です。また防塵・防水性能を備えた堅牢設計で、土木建設の過酷な現場環境でも安心して使用できます。従来の据え置き型GNSS機器と異なり、狭所や高所での測量、徒歩移動を伴う作業でも機材の負担が少なく、必要に応じてポール等に取り付けて従来通りのスタイルで運用することもできます。

リアルタイム処理と低遅延：CLAS補正情報は衛星経由ですぐ届くため、受信機側でほぼリアルタイムに位置演算が行われます。前述の通り初期収束には若干の時間（数十秒～1分程度）がかかるものの、一度安定した固定解（Fix解）が得られれば継続測位中の遅延はごくわずかです。移動しながらの測位でも逐次高精度な位置を記録でき、後処理を待たずその場で結果を活用できます。リアルタイムに誤差補正が適用されることで、現場で即座に出来形を確認したり進捗管理に役立てたりと、業務の即応性が飛躍的に向上します。

スマホ×LRTKで実現する新しい測位スタイル

スマートフォンにLRTK受信機を装着した例。単独で自律的に測位できるため、従来は困難だった災害現場や山間部での一人測量が可能となる。小型軽量ゆえ必要なときにすぐ測位できる点も大きなメリットだ。

近年登場した「LRTK Phone」のようなスマートフォン装着型のCLAS対応受信機により、現場での測量スタイルが大きく変わりつつあります。スマホとGNSS受信機が一体化したこのようなツールを使えば、測位の専門家でなくとも簡便にセンチメートル精度の位置情報を取得できます。以下では、スマホ×LRTKによって実現できるユースケースと導入メリットをいくつか紹介します。

写真測量・記録の高度化：スマホに装着したLRTK受信機と専用アプリを使えば、撮影する写真すべてに高精度な位置座標（緯度・経度・標高）を付与できます。これにより、現場写真を地図や図面上に正確にプロットしたり、複数写真を使った3Dモデル作成（フォトグラメトリ）でもコントロール点なしで位置合わせが可能になったりします。例えば災害現場の空撮写真にLRTKで得た測位情報を組み合わせることで、被害箇所の詳細な3D点群モデルを即座に構築し、被害規模の把握や数量算出に役立てることもできます。日常の点検業務でも、撮影と同時に正確な測位データが得られるため、写真付き記録の信頼性が飛躍的に向上します。

災害時測量・緊急対応：通信インフラが寸断された被災地でも、CLAS対応のスマホ測位ツールがあれば一人で自律的に位置計測が可能です。大規模な土砂崩れ現場では、作業員が身軽に携行できるLRTK受信機を使って土砂の末端や崩壊箇所の位置を次々と測定し、デジタル地図上にプロットしていくといった運用が考えられます。実際、ある地震被災地ではLRTK端末の「圏外対応モデル」を現地の技術者が活用し、電波の届かない状況下でも被災構造物の位置を写真付きで記録することに成功しました。小型GNSS受信機とスマホによる測量は機動力と安全性の面でも優れ、重い三脚や発電機を持ち込めない危険な現場でも素早く多点の測量ができます。通信や電源への依存度が低いため「測りたいときにすぐ測れる」安心感があり、初動対応での情報収集を強力に支援します。

定点観測・モニタリング：LRTKを活用すれば、遠隔地の構造物や地盤の定点観測も効率化できます。例えば山間部の法面変位を継続監視する場合、定期的に現地へ赴いてLRTK搭載スマホで測量することで、毎回同じ地点の高精度な座標を取得し経時変化を記録できます。通信環境を気にせずに測位できるため、測定間隔の短縮や観測ポイントの増加も容易です。従来は大掛かりな固定式センサーが必要だったモニタリングも、簡易GNSS測定で代替できればコスト削減や省力化につながります。取得データはクラウド経由で即座に共有できるため、現場に行かずともオフィスから変化量を把握し迅速な意思決定に役立てることが可能です。

これらのユースケース以外にも、測量経験が浅い技術者による簡易な現況測量や、自治体職員によるインフラ点検時の位置記録、ドローン撮影時の高精度測位補助など、スマホとLRTKを組み合わせた手軽な測量の活用場面は今後ますます広がっていくでしょう。現場でその場に応じた使い方が柔軟にできる点もこの手法の魅力です。

他の測位方式との比較と使い分け

センチメートル級測位を実現する方式には、CLAS以外にもローカルRTK（単独基地局方式）、ネットワーク型RTK（VRS/Ntrip方式）、そして事後処理によるPPK（Post-Processed Kinematic）などがあります。これらはそれぞれ特性が異なるため、現場の状況に応じて使い分けることが重要です。ここでは主要な方式の違いを整理します。

通信への依存度：CLASは補正データを衛星から直接受信するため地上の通信回線が不要です。一方、ローカルRTKは基地局との無線通信、ネットワークRTKは携帯インターネット接続が必須で、通信圏外では成立しません。したがって、携帯電波の届かない現場ではCLAS方式が圧倒的に有利です。

基地局の要否：CLAS利用者は自前で基地局を設置する必要がありません（国が整備した電子基準点網を仮想的な基準局とみなす形）。ローカルRTKではユーザー自身が近隣に基準局を置く必要があり、ネットワークRTKではサービス提供者の仮想基準点情報を受け取る契約が必要です。基地局機材の用意が困難な遠隔地や複数現場を移動する作業では、基地局フリーで使えるCLAS方式が手間を大幅に省きます。

カバー範囲と測位安定性：CLASは衛星の電波が届く範囲であれば全国どこでもほぼ一様な精度が得られます。単独RTKは基地局から数km～十数kmが実用範囲（距離が離れると誤差増大）で、ネットワーク型RTKも提供エリア外では利用できません。その点、CLASは広域かつ均質なサービスが利点です。精度面では、理論上は基準局に極めて近いRTK測位がわずかに勝る場合もありますが、CLASも平面位置で数cm程度の誤差に収まるため多くの用途で遜色ありません。むしろ遠隔地同士でも精度が均一であることや、移動しながらでも継続して補正が効く点で、現場運用上の安定性は高いと言えます。

初期測定に要する時間：RTK方式は条件が揃えば数秒で固定解を得られるため初期化が迅速です。CLASは補正情報を受信してからフル精度に収束するまで数十秒～1分程度を要しますが、実用上は大きな支障とならない短時間です。一方PPKは現場で即座に結果が得られず、データ処理に時間を要するためリアルタイム性がありません。リアルタイム測位が必要な作業ではCLASやRTKを使い、逆に通信環境が劣悪でデータ記録のみ可能な場合や、より高精度な解析が必要な場合はPPKを検討するといった使い分けが考えられます。

コストと機材構成：ローカルRTKは高価な基地局機器や無線モデム類が必要で、ネットワークRTKも年額または月額のサービス利用料が発生します。その点、CLASは対応受信機さえ購入すれば補強信号は無料で使え、通信費もかかりません。機材構成もシンプルで携行しやすく、初期導入コスト・運用コストの両面でハードルが低いです。特に1人1台のスマホ測量が可能になれば、作業待ちや人件費のムダを省きチーム全体の生産性向上につながるでしょう。

まとめ

携帯通信圏外でも使えるRTK測位として登場したみちびきCLASは、基地局もモバイル回線も不要という画期的な仕組みにより、日本全国どこでもリアルタイムに高精度測位を可能にしました。山岳部や災害直後の被災地でも、CLAS対応受信機さえあれば単独で数cmの測量が行えます。その技術をスマートフォンで手軽に活用できるLRTKの登場によって、現場の測量スタイルは大きく革新されつつあります。通信環境の制約に縛られず誰もが高精度な位置情報を扱えるようになることは、測量業務のみならず防災・インフラ管理分野においても非常に大きな価値をもたらします。

特に、山間部や離島のインフラ点検、災害対応の初動調査、地方自治体の公共測量など、これまで高精度測位の導入が難しかった場面でLRTKによるスマホ測量が効率と安全性の飛躍的向上を実現しています。重い測量機材や通信装置を持ち運ぶ負担が減り、専門の測量員が不在でもその場で正確な位置データを取得できるため、作業時間の短縮やヒューマンエラーの減少にもつながります。こうした導入効果から、近年は測量会社のみならず建設会社や自治体、防災機関まで幅広い現場でCLAS対応の簡易測位ツールが採用され始めています。あなたの現場でもぜひ、「スマホが万能測量機に変身」するLRTKの活用によってこれまでにない生産性向上と安心を実感してみてはいかがでしょうか。

FAQ

Q: スマートフォンだけでCLAS測位は利用できますか？ A: 現状、市販のスマートフォン内蔵GPSだけではCLASを利用したセンチメートル級測位はできません。CLASの補正信号受信や高精度な位相測定には専用のハードウェアが必要です。そのため、スマホに外付けする形のCLAS対応GNSS受信機（例: LRTK端末）を用意する必要があります。一度受信機を装着し専用アプリを使えば、スマホ上でCLAS測位が可能になります。

Q: CLASの利用に通信回線やサービス契約は必要ですか？ A: いいえ、必要ありません。 CLASは準天頂衛星みちびきから直接配信される補正サービスであり、地上の通信ネットワークに接続する必要がありません。また、CLAS信号そのものは国の提供する公共サービスの一環で利用料は無料です。対応受信機さえ入手すれば、追加の通信費や月額料金なしに運用できます。

Q: CLASを使うとどの程度の測位精度が得られますか？ A: 一般にCLAS測位では、平面位置で誤差数センチメートル程度、高さ方向で数センチ～数十センチ程度の精度が得られます。静止状態での実験データでは95%の確率で水平6cm・垂直12cm以内という報告もあります。これは従来の単独測位に比べて格段に高精度であり、従来型のRTK-GNSS測量にも匹敵する精度です。実運用上は衛星の見通し状況や周囲の環境によって多少変動しますが、測量・設計用途に耐える精度を安定して得られます。

Q: 初めてCLAS測位が安定するまで時間がかかりますか？ A: 通常、受信機の電源投入直後から数十秒～1分程度でセンチメートル級の位置精度に到達します。これはCLAS信号内のグリッド補正情報を受信して誤差モデルが適用されるために必要な初期収束時間ですが、日常的な測量作業において大きな負担となる長さではありません。なお、固定基地局方式のRTKと比べると初期確定にわずかに時間を要しますが、一度高精度解が得られれば以降はリアルタイムに測位結果が更新され続けます。

Q: どんな現場・用途でCLAS測位が特に有効ですか？ A: 通信インフラが整っていない現場ではCLAS測位の有効性が際立ちます。山間部の工事測量、森林や農地の地形測量、離島でのインフラ点検、災害直後の被害状況把握など、従来は通信圏外ゆえに高精度測位が難しかったシーンでCLASは力を発揮します。また、広範囲を移動しながら測量する場合にも、基地局から離れても精度が落ちないCLASなら一貫した測位が可能です。逆に、都市部など携帯通信が良好な環境で既にネットワーク型RTKサービスを契約利用している場合は、従来手法でも問題なく測位できます。要は「通信に頼れない状況ならCLAS、通信環境があるなら従来RTKも併用」といった使い分けが有効です。さらに、リアルタイム性を求めない観測では記録データを後処理するPPKという選択肢もあります。現場の条件と要求精度・即時性に応じて、CLASを含む各方式を使い分けるのがベストです。