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モバイルRTK設定チェックリスト:初回起動からFixedまで

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この記事は平均6分45秒で読めます
万能の測量機LRTKの説明

著者: LRTKチーム

目次

モバイルRTKとは?

1. 事前準備

2. GNSS受信機の起動と接続

3. 補正データ受信の設定

4. 基準局設定の確認

5. 衛星受信状況の確認

6. 測位環境(遮蔽物・マルチパス)の確認

7. 固定解の取得と精度確認

LRTKによる簡易測量

FAQ


モバイルRTKとは?

RTK測位(リアルタイムキネマティック測位)は、基地局(基準局)と移動局(ローバー)の2台のGNSS受信機を用いて、リアルタイムにセンチメートル級の高精度位置情報(固定解)を得る技術です。モバイルRTKとは、現場で移動しながら測位を行う移動局側のRTK運用を指し、土木建設の測量作業や構造物の点検、インフラ管理など幅広い分野で活用が進んでいます。従来は専門の測量技術者や高価な専用機器が必要だった高精度測位も、モバイルRTKシステムを使えば現場の担当者自身が短時間で精密な位置データを取得できるようになります。


しかし、初めてモバイルRTKを使う際には、「電源を入れてから固定解 (Fix解) を得るまで何をすれば良いのか?」と戸惑うこともあるでしょう。本記事では初回起動からFixedを得るまでの手順をチェックリスト形式で解説します。基本となる確認ポイントを網羅していますので、設定ミスによるトラブルを防ぎ、スムーズに高精度測位を始めるための参考にしてください。


1. 事前準備

モバイルRTKを運用する前に、まず現場へ持ち込む必要な機材のチェックを行いましょう。一般的なモバイルRTK測位には、移動局用のRTK対応GNSS受信機が1台必要です(別途、自前の基地局を併用する場合は基地局用の受信機も準備します)。移動局側の受信機本体とGNSSアンテナ(一体型デバイスならアンテナ内蔵)、通信に使用する機器(内蔵の通信モデムや外付けの無線機・SIMカード、モバイルルーターなど)、測量用ポールや三脚・取付金具、スマートフォンやタブレット端末(受信機と連携して操作するため)を用意します。バッテリーはフル充電されているかも忘れずに確認しましょう。受信機や通信機器の予備バッテリー、あるいはモバイルバッテリーがあれば念のため持参し、長時間の作業にも備えます。各種ケーブル類(アンテナケーブルや充電ケーブル、接続用USBケーブルなど)も事前に揃っているかチェックしてください。


次に、作業場所と環境の計画も大切です。測位を行うエリアの上空視界や通信環境について事前に把握しておきましょう。できるだけ空が広く開けた場所で作業できるように段取りします。周囲に高い建物や森林が密集する現場では、測位条件が悪くなる恐れがあるため、必要に応じて現場内で視界の良い場所を選定しておきます。また、自前の基地局を設置する場合は、基地局を据える地点も事前に検討します(上空が開け安定した地盤で、できれば既知の基準点座標に近い場所が理想です)。さらに、使用するRTKサービスや基地局の運用計画も確認しておきましょう。公共のネットワーク型RTKサービスを利用するなら接続情報や利用契約を準備し、自前の基地局を使うならその初期設定手順を把握しておきます。


最後に、チーム内での役割分担も確認します。複数人で作業する場合、誰が基地局を担当し、誰が移動局で測点を行うかなど事前に決めておきましょう。手順書や機器マニュアルに目を通し、不明点は事前に解消しておくと安心です。当日の現場で慌てないよう、可能であれば機器の操作を事前に練習しておくことも有効です。


2. GNSS受信機の起動と接続

準備が整ったら現場で機器を起動します。まず受信機の電源を投入します。移動局用GNSS受信機のアンテナを測量用ポールや三脚にしっかりと取り付け、電源スイッチを入れましょう。外部アンテナを使用するタイプの場合は、アンテナケーブルが確実に接続されていることを確認します(ケーブルの緩みや断線がないか事前に点検済みであることが望ましいです)。受信機本体のインジケーターランプなどで衛星受信の開始や電源投入状態を確認します。


次にスマートフォン/コントローラとの接続です。GNSS受信機と連携する専用アプリやソフトウェアをスマートフォンやタブレットで起動し、受信機との接続設定を行います。一般的にはBluetoothやWi-Fi経由で受信機と端末をペアリングします(機種によってはUSBケーブル接続の場合もあります)。アプリ上でデバイスを検索・選択し、正常に接続されたら受信機のステータス情報が表示されるはずです。ここで受信機の動作モードも確認しておきましょう。基地局と兼用できる機種の場合はローバーモード(移動局モード)に設定されていることを確認します。


受信機が端末と連携できたら、まずはGNSS衛星の受信状況を見てみます。補正データを受け取っていない状態でも、多くの受信機は単独測位で現在位置を表示できます。衛星の捕捉数や測位モード(SingleやFloatなど)がアプリに表示され、受信機が衛星信号を取得できていることを確認します。この段階では補正が無いため単独解(Single解)もしくは一時的に浮動解(Float解)で表示されますが、機器の基本動作が正常であることがわかります。


3. 補正データ受信の設定

続いて、RTKの要となる補正データの受信設定を行います。移動局側で基地局からの補正情報が受信できるよう、通信を確立しましょう。多くの場合、ネットワーク型RTK(NTRIP方式)の補正サービスを利用するので、専用アプリ内で接続設定を行います。提供元から指定された接続情報(NTRIPサーバーのアドレス、ポート番号、マウントポイント名、ユーザーID・パスワードなど)を正確に入力し、接続を開始してください。スマホや受信機内蔵の通信モジュールがインターネットに接続されていることも確認しましょう(電波状況が悪くないか、機内モードになっていないか等も要チェックです)。接続後、アプリの画面に「補正情報:受信中」や通信状態を示すアイコン(例:緑色のアンテナマークなど)が表示されるか確認します。正常に補正データが届いていれば、移動局の測位モードが「Float解」へと変化し始めるはずです。


補正データが受信できない場合は、通信設定の再確認を行います。入力したサーバー情報やID・パスワードに誤りがないか、一文字ずつ見直してください。設定が一箇所でも間違っているとサーバーに接続できません。また、スマホのモバイル通信やWi-Fiが切れていないか、電波が極端に弱くなっていないかもチェックします。地下や山間部など携帯通信圏外ではネットワーク型RTKは利用できないため、必要に応じて現場でモバイルルーターを使用したり、基地局を自前で用意するなどの対策が必要です。


自前の基地局から無線で補正を受け取る場合は、無線通信の接続確認がポイントになります。移動局受信機に取り付けた無線機の周波数やチャンネルが基地局側と一致しているかを事前に設定し、この段階で基地局からの電波を受信できているか確認しましょう。無線機の受信インジケーターが点滅・点灯する、アプリ上で無線の接続状態が表示される、といった形で受信状況を把握します。電波が届かない場合は、基地局との距離や間に遮蔽物がないかを確認し、必要なら基地局アンテナの高さを上げる、中継局を設けるなどの対策を検討します。


4. 基準局設定の確認

ネットワーク型RTKサービスを利用している場合は基準局側の設定を意識する必要はありませんが、自前で基地局を運用している場合には基準局(基地局側)の設定も正しく行われているか確認しておく必要があります。まず基地局の座標設定です。基地局には、できるだけ誤差の小さい正確な座標値を設定することが理想となります。現地に既知点(公共測量の基準点や電子基準点など)がある場合はその座標値を使い、ない場合でもできるだけ長時間測位して平均を取るなどして高精度な基準座標を求めましょう。仮に大まかな座標しか設定していない場合でも、実際の位置とかけ離れた値を入力するのは避けてください。基準局座標が数十メートルもズレていると、移動局の解算処理に支障をきたし、いつまで経ってもFix解が得られない原因となります(初期誤差が大きいと解が収束しません)。基準局を起動する前に座標設定に誤りがないか必ず再チェックしましょう。


次に基線長(基地局との距離)の確認です。基地局と移動局の距離が離れすぎると、補正情報が届いていても精度劣化やFix取得の難易度上昇を招きます。一般的にRTK方式では、基線長が数km~10km程度以内であれば高精度を維持しやすいと言われます。逆に10kmを大きく超えるような遠距離では、大気誤差の影響などで解が不安定になり、固定解が得られにくくなることがあります。自前の基地局を運用する際は、なるべく作業エリアに近い場所に基地局を設置し、基線長を短く保つようにしましょう(広範囲の現場であれば、必要に応じて基地局を移設することも検討します)。一方、公共のネットワーク型RTK(VRS方式など)を使う場合は、利用者の付近に仮想基準局を設定して補正が提供されるため、実質的な基線長を意識せずに済みます。


最後に基地局の送信状態も確認します。基地局が正しく動作し補正データを発信しているか、基地局側の表示画面やランプでチェックしてください(基地局用ソフトで配信状況を監視できる場合は併せて確認します)。移動局側で補正データを受信しているのにFixしない場合、基地局設定の不備がないか(座標ミス、周波数ミスなど)疑ってみると良いでしょう。


5. 衛星受信状況の確認

補正データの受信環境が整ったら、改めてGNSS衛星の受信状況を確認します。RTK測位で安定した固定解を得るには、十分な数の衛星信号を同時に捉えている必要があります。一般に三次元の位置を求めるには最低4機の衛星が必要ですが、RTKで高精度な固定解を得るためには5〜6機以上の衛星を安定して受信できる状況が望ましいとされます。アプリや受信機のステータス画面で現在捕捉している衛星の数やDOP値(幾何精度劣化係数)をチェックし、必要な衛星数を満たしているか確認しましょう。衛星可視数が少なかったり、測位に使える衛星が極端に少ない状態(例:4機以下)では、いつまで待ってもFix解には至りません。


衛星の配置バランス(ジオメトリ)も重要なポイントです。空の特定の一方向にしか衛星がいない場合などは、DOP値が大きく悪化し(位置の精度が低下し)固定解が得られにくくなります。衛星は空全体に均等に分布しているほど位置計算のジオメトリが良好で、精度が向上します。もし衛星の配置が偏っている時間帯であれば、無理に測位を続けず衛星配置の良い時間に測量することも検討しましょう。事前にGNSSプランナー等のツールで衛星の出現予測を確認し、衛星数が多くジオメトリが良好な時間帯を狙って作業するとFix取得がスムーズになります。また、受信機やソフトの設定で仰角マスク(低高度の衛星を除外する角度閾値)が高すぎないかもチェックします。仰角マスク角度を高く設定しすぎると低空の衛星をすべて切り捨ててしまい、利用可能な衛星数が減ってしまいます。一般的には15°前後に設定しておけば、低空の衛星もある程度利用でき衛星数確保とノイズ低減のバランスが取れます。加えて、測位に利用できる衛星システムは多いほど良いため、GPSだけでなくGLONASS・Galileo・みちびき(QZSS)などマルチGNSS対応の受信機を使うと有利です。対応している場合は全て有効に設定し、できるだけ多くの衛星を捕捉しましょう。


6. 測位環境(遮蔽物・マルチパス)の確認

現場の周囲環境もRTKのFix成否に大きく影響します。GNSS信号は建物の壁面や地形、樹木の枝葉などに遮られたり、反射して迂回経路で受信機に届くことがあります。上空視界の狭い場所では十分な衛星数を確保できず、固定解がなかなか得られません。また、周囲に高層建造物や金属フェンス、大型の重機・車両などがあると、それらに反射した間違った信号(マルチパス)を受信してしまい、測位計算に誤差が生じます。高精度測位の大敵である遮蔽物とマルチパスを減らすため、できるだけ周囲が開けた場所で測位することが基本です。作業開始前に上空の視界を見渡し、可能であれば数メートル移動してでも空の開けたポイントで測位を行いましょう。


どうしても建物や構造物の近くで測位しなければならない場合は、いくつか対策があります。まずアンテナの設置位置を工夫します。ポールを伸ばしてアンテナをできるだけ高い位置に上げれば、建物の陰になりにくくなり衛星視界が広がります。また測位したい点自体を少しずらして、より空の見える場所から観測する方法も検討しましょう(測点の厳密な位置が必要な場合は難しいですが、可能な範囲で妥協点を探ります)。さらに、測位のタイミングを調整するのも有効です。例えば建物に囲まれた現場でも、まず近くの空が開けた場所に移動して一度Fix状態にしてから目的の測点へ移動するという手順を取ると、初期からずっとそこにいる場合よりもFixを維持できる可能性があります。一度Fix解を得てしまえば、受信機によっては短時間であれば多少環境が悪化してもFix状態を維持できる特性があるためです。


マルチパス対策も重要です。アンテナにグラウンドプレーン(導電板)を装着できる場合は取り付け、地面や下方からの反射波を遮断すると効果的です。高性能なアンテナや受信機ではマルチパス除去機能が搭載されているものもありますが、基本は「反射を受けにくい環境作り」が肝心です。加えて、強い電波干渉源(高圧送電線や通信アンテナ設備など)が近くにないかも確認します。強力な電磁ノイズはGNSS信号受信に悪影響を与え、Fix取得を妨げることがあります。これら電波環境も含め、現場の測位環境を見直すことが固定解取得への近道です。


7. 固定解の取得と精度確認

必要なチェックポイントを一通りクリアできていれば、受信機は間もなく固定解(Fix解)を取得できるはずです。衛星受信状況が良好で補正データも正常に適用されていれば、測位モードがFloatからFixに切り替わるまでそう長くはかかりません。環境にもよりますが、受信機の電源投入後あるいは測位開始から数十秒~数分程度でFix解が得られるのが通常です。アプリの表示が「Fix」や緑色のアイコンに変わり、位置座標が安定してきたら固定解取得完了となります。ここに至るまでの時間があまりにも長い(例えば5分以上経過してもFixしない)場合は、何らかの問題が発生している可能性が高いでしょう。その際はもう一度前述の各ポイント(衛星数、周囲環境、補正データ受信状況、基地局設定、ハードウェア接続など)を振り返り、見落としがないか確認してください。闇雲に長時間Float解のまま待ち続けても精度は向上しません。原因を特定して対策を講じることが重要です。


念願のFix解が得られたら、精度の検証も行っておきましょう。Fixとなった直後は念のためしばらくその状態を維持し、解が安定しているか確認します(測位エンジンが内部で誤解を起こしてすぐFloatに戻るケースもゼロではないためです)。信号が安定していれば、Fix解はそのまま継続するはずです。測位ソフト上でPDOP値や推定誤差(RMS値など)の表示を確認し、値が十分小さいことを確認します。理論上、RTKのFix解では平面位置で2~3cm程度、高さで数cm〜5cm程度の精度が期待できますが、環境によってはもう少し誤差が大きい場合もあります。可能であれば既知の座標点(現場の基準点など)が近くにあれば、試しにその点を測定してみるとよいでしょう。既知点とのズレが許容範囲内(数cm程度)であれば、システムが正しく機能している証拠となり安心です。逆に大きくずれている場合は、基準局座標の誤設定や機器の不具合など根本的な問題が潜んでいる可能性があります。


Fix解が得られたあとは、いよいよ本番の測量作業に入ります。観測したい点の測定や出来形管理、杭打ち作業などを進めていきますが、その際も常に測位状態をモニタリングすることが大切です。移動中に衛星の受信状況が変化し、固定解から浮動解に戻ってしまうケースもあります。アプリの表示や受信機のランプで現在の測位モードを確認し、Float解に落ちてしまった場合は無理にそのまま測定せず、再びFixになるのを待ってから記録を取るようにしましょう。場合によっては測位環境を一時的に改善する(少し移動する、アンテナを高くする等)ことで再Fixまでの時間が短縮できることもあります。また、長時間の作業ではバッテリー残量や通信状態にも注意を払い、定期的に問題が発生していないか確認しながら進めると良いでしょう。


最後に、作業終了時にはデータの保存と機器のシャットダウンを確実に行ってください。測定した点の座標データは端末内やクラウドに正しく保存されているか確認し、必要に応じてバックアップを取ります。GNSS受信機や使用した端末の電源を落とし、機材を安全に回収します。これらの後片付けまできちんと行えば、一連のモバイルRTK測位作業は完了です。


LRTKによる簡易測量

ここまで、モバイルRTKによる高精度測位の手順とチェックポイントを説明しました。多くの事前準備と入念な確認作業が必要であることがお分かりいただけたと思いますが、その分、正しく運用できれば現場で安定したセンチ精度を得ることができます。一方で、「自分でRTK機器を準備・設定して運用するのはハードルが高い」「もっと手軽にRTK測量を活用できないか」と感じる方もいるでしょう。そんなニーズに応えるソリューションがLRTKシリーズです。LRTKシリーズは、レフィクシア社が提供する小型高性能GNSS受信機の製品群で、現場の誰もが簡単にセンチメートル級測位を活用できることを目指したシステムです。


LRTKはスマートフォンと超小型GNSS受信機を組み合わせることで、これまで大型で専門知識が必要だったRTK測量機器をコンパクトかつ扱いやすくした革新的なソリューションです。基地局・移動局とも手のひらに収まるサイズで持ち運びも容易、現場でのセットアップにも時間がかかりません。専用のスマホアプリと連携した直感的な操作により、複雑な座標設定や通信設定もガイドに従って進めるだけ。経験が浅い方でも短時間で高精度測位を開始できます。ネットワーク型RTKによる補正受信はもちろん、日本の準天頂衛星「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)衛星補強信号にも対応しており、自前の基地局を用意しなくてもインターネット圏外の山間部などでセンチ級測位を実現することも可能です。


LRTK受信機は小型軽量ながらマルチGNSS・マルチ周波数に対応しており、高いFix率で安定した測位が行えます。使い方はシンプルで、スマートフォンやタブレットに接続してアプリから測位を開始するだけです。例えばスマートフォン一体型モデルのLRTK PhoneはiPhoneに装着する超小型受信機で、重量わずか125gと非常に軽量です。現場で常にポケットに携帯でき、必要なときにすぐ精密測位・記録ができます。傾斜補正機能を備えたモデルもあり、ポールを傾けた状態でもアンテナ先端の位置座標を自動で補正して取得可能です。さらに、測位データはリアルタイムにクラウドと同期できるため、現場で観測した点の座標やメモを即座にチームと共有することもできます。


LRTKシリーズを導入すれば、これまで半日がかりだった測量準備が大幅に効率化され、実作業により多くの時間を充てられます。実際に導入した現場からは、測量にかかる時間が短縮されただけでなく、常に安定した精度が得られる安心感から施工管理の精度も向上したという声が上がっています。LRTKは国土交通省が推進する*i-Construction*(アイ・コンストラクション)にも対応した最新技術であり、建設業のDX(デジタルトランスフォーメーション)を力強く後押しするツールです。RTK機器の取り扱いに不安がある方も、LRTKによる簡易測量を取り入れることで、煩雑な作業から解放されつつ高精度のメリットを享受できるでしょう。測量の精度と生産性を飛躍的に高めるLRTKの詳細については、ぜひ[LRTK公式サイト](https://www.lrtk.lefixea.com)もご覧ください。


FAQ

Q1: RTKでFix解を得るには最低何基の衛星が必要ですか? A: 理論上は4基の衛星で三次元測位が可能ですが、RTKで安定して固定解を得るには5〜6基以上の衛星が必要とされています。一般に衛星は多ければ多いほど良く、GNSSはGPS以外にもGLONASSやGalileo、みちびき(QZSS)など複数の衛星システムを同時利用できる受信機を選ぶと捕捉できる衛星数が増え、Fix率の向上につながります。


Q2: RTKがなかなかFixにならない時はどのくらい待つべきでしょうか? A: 環境が良ければ、受信機の電源を入れてからまたは測位を開始してから数十秒〜数分以内にFixになるのが通常です。5分以上経ってもFixしない場合は何らかの原因がある可能性が高いでしょう。その際は本記事で述べた各ポイント(衛星数、環境、補正データ受信状況、基地局設定など)を改めて確認してください。長時間Float解のまま測り続けても精度は向上しないため、原因を特定して対策を講じることが重要です。環境を改善したり設定を見直した上で再度測位を試みましょう。


Q3: 天候や時間帯によってFixしにくくなることはありますか? A: 一般的な雨や曇り程度の天候でGNSS信号が大きく遮られることはありませんが、時間帯による影響はあり得ます。電離層の乱れや衛星の配置状況によって、特定の時間に測位精度が低下したりFixしづらくなるケースがあります。例えば日中の午後2〜5時頃は電離層の影響が大きく精度が低下しやすいと言われています。また都市部では、時間帯によって衛星が低い仰角となり高層建物の陰に入りやすくなることがあります。そのように環境要因でFixが得にくいと感じたら、思い切って時間をずらして再トライしてみるのも有効です。衛星配置の良い別の時間帯に測位すればあっさりFixに至る場合もあります。


Q4: Float(浮動)解のまま測位を続けても問題ないでしょうか? A: Float解の精度はFix解よりも劣ります。 通常、Floatでは数十センチ〜1m程度の誤差が生じるため、精密な測量や設計施工の管理には不十分です。したがって、短時間でFixに至らない場合でも、慌ててFloat解のまま位置を記録するのは避けるべきです。Fixになるまで待つか、時間をおいて条件を変えて再度測位し直す方が安全でしょう。どうしてもその場でFixが得られない場合は、Static測位(長時間の観測データを事後解析する方法)に切り替える、もしくは簡易的な観測でも複数回測定して平均値を取るなど、何らかの形で精度向上を図ることを検討してください。


Q5: 基準局からの距離が遠いとFix取得が難しいですか?対策はありますか? A: はい、一般的に基準局との距離(基線長)が遠いほどFixは難しくなります。基準局から離れると大気誤差の補正効果が薄れ、解が不安定になりやすいためです。対策としては、可能であれば公共のネットワーク型RTKサービス(VRS方式)を利用するのが効果的です。VRS(バーチャル基準局)サービスならユーザー付近に仮想の基準点を生成して補正情報を提供してくれるので、基準局との距離問題を実質的に解消できます。自前の基地局を使う場合でも、中継局を設置して電波を中継したり、出力の強い無線機を使用して通信エリアを拡大するといった工夫である程度はカバーできます。それでも難しいようであれば、思い切って測位地点付近に一時的に基地局を移設することや、後処理(PPK方式)による測位に切り替えることも検討すべきでしょう。いずれにせよ、現場の状況に応じて基準局との距離をできるだけ短く保つことが高精度測位のポイントです。


LRTKで現場の測量精度・作業効率を飛躍的に向上

LRTKシリーズは、建設・土木・測量分野における高精度なGNSS測位を実現し、作業時間短縮や生産性の大幅な向上を可能にします。国土交通省が推進するi-Constructionにも対応しており、建設業界のデジタル化促進に最適なソリューションです。

LRTKの詳細については、下記のリンクよりご覧ください。

 

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こちらのお問い合わせフォームよりお気軽にご連絡ください。ぜひLRTKで、貴社の現場を次のステージへと進化させましょう。

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