RTK関連用語集（カテゴリ別）

まずは、RTK測位に関連する主な専門用語を基本概念、測位精度、誤差補正技術、測位環境、機器・ソフトウェアのカテゴリー別に整理して解説します。

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基本概念に関する用語

• GNSS（全球測位衛星システム）：GPSに代表される人工衛星を利用した測位システムの総称です。アメリカのGPSだけでなく、ロシアのGLONASS、欧州のGalileo、日本のQZSS（みちびき）など複数の衛星測位システムが存在し、これらを総合的にGNSSと呼びます。RTK測位では複数のGNSS衛星からの信号を同時に利用し、高精度化や信号途絶のリスク低減を図ります。

• RTK（リアルタイムキネマティック）：GNSSを使った相対測位方式の一種で、基地局（基準局）と移動局が同時に観測したデータの差分を利用して誤差を打ち消し、高精度な位置をリアルタイムに算出する技術です​。観測データ間の誤差要因（衛星の軌道誤差や時計誤差、電離圏・対流圏の遅延など）を共通項として差し引くことで、従来の単独測位より格段に高い精度を実現します​。RTK測位は通常、基地局から送られる補正情報を移動局が受信し、その場で位置計算を行うため、リアルタイムでセンチメートル級の測位が可能です​。

• 基準局（基地局）：RTKにおける固定局で、あらかじめ正確な座標値が分かっている観測点に設置されたGNSS受信機を指します​。基準局は自ら測定した生の観測データや補正情報を無線やインターネット回線経由で移動局に送信します。移動局側ではそれを受け取り、自身の観測データと比較することで高精度な位置を算出します。基準局は自前で設置することもできますが、国土地理院の電子基準点（全国約1,300か所に設置されたGNSS基準局ネットワーク）など公共の基準局データを利用することも可能です。電子基準点はインターネット経由でリアルタイムの観測データを提供しており、RTK補正に広く活用されています。

• 移動局（ローバー）：RTKにおける移動体側の受信機のことです​。測位したい対象（測量機器や車両、ドローンなど）に搭載され、常に移動しながらGNSS観測を行います。移動局は単独では通常のGPS測位（精度数m程度）しか得られませんが、リアルタイムに基準局から補正情報を受け取ることで、自己の位置をセンチメートル精度まで高めることができます。

• 相対測位と単独測位：RTKは相対測位に分類されます。相対測位とは、基準局と移動局とで観測したデータの差を利用して位置を求める方式です。一方、単独測位（スタンドアロン測位）は単一の受信機で衛星からの信号だけで位置を算出する方式です。単独測位は数メートルの誤差となりますが、相対測位（RTK）は基準局との相対関係から誤差を補正するため高精度化できます​。RTKは「動的干渉測位」とも呼ばれ、動いている移動局の位置を即時に高精度算出できる点が特徴です。

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測位精度に関する用語

• 単独測位：補正を用いない通常のGNSS測位解のことです。GPS受信機ひとつで計算した位置は数メートル程度の誤差があり、これを単独測位解と呼びます。例えばスマートフォンのGPSや一般的なカーナビの測位は単独測位であり、建物の影響などで5m程度ずれることもあります。RTKが使えない場合のベースライン精度の基準と言えるでしょう。

• フロート解（Float解）：RTK測位中、まだ整数アンビギュイティ（後述）が解決できていない暫定的な解を指します。フロート解では衛星からの搬送波の波数（サイクル）の整数部分が未確定のまま計算されるため、精度はおおむね数十センチメートル～1メートル未満程度にとどまります。RTKを開始してから衛星の配置や受信状況によっては解がフロートのままとなる場合もあり、その際は位置精度は十分高くありません。一般的なRTK受信機はフロート解の状態もモニター上に表示され、フィックス解になるまで待つ必要があります。

• フィックス解（Fix解）：RTK測位において整数アンビギュイティが解決された最終的な解のことです。搬送波の整数波数（不確定だったサイクル数）が正しく整数値に定まると、RTKはセンチメートル級の極めて高精度な解を得ます​。この状態をフィックス解（固定解）と呼び、RTK測位の目標とする状態です。フィックス解が得られると、水平位置で2～3cm程度、垂直方向でも数cm～数十cm程度の誤差で位置を特定できます。なお、フィックス解に至るまでの初期測定時間は環境に左右され、衛星数が多く電波状態が良ければ数秒～数十秒、悪条件下では数分以上かかることもあります。

補足: 整数アンビギュイティとは、GNSSの搬送波を用いた距離測定で生じる「衛星と受信機間の距離に含まれる搬送波の波数（サイクル数）の不確定性」のことです​。RTKではこの不確定な整数値を正しく解く必要があり、その計算過程で得られる暫定値がフロート解、確定したものがフィックス解となります。

 

（参考）主な測位解モードとその精度の目安を以下にまとめます。

測位方式説明精度の目安

単独測位基準局なしで1台の受信機のみで行う測位方式数メートル程度

フロート解RTKで整数アンビギュイティ未確定の暫定解数十センチ～1m未満程度

フィックス解RTKで整数アンビギュイティを解決した最終解数センチメートル程度

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誤差補正技術に関する用語

• DGPS（差分GPS）：RTKの前段階にあたる誤差補正技術で、単独測位の誤差を差分で補正する方式です。既知点に設置した基準局で得た単独測位の座標と正確な座標値との差分（誤差）を算出し、その補正量を移動局に送信することで移動局の測位値を補正します​。DGPSでは衛星の信号伝播遅延や軌道誤差など一部の誤差要因が打ち消され、精度は数メートルから1メートル程度に向上します。ただし搬送波位相までは利用しないため、RTKほどの高精度（数cm）は得られません。

• ネットワーク型RTK：複数の基準局の観測データをネットワークで統合し、広域に適用できる補正情報を生成するRTK方式です。従来のRTKは単一の基地局からの補正情報を使うため、基地局と移動局の距離（基線長）が長くなるほど誤差補正の効果が薄れ、精度が低下するという課題がありました​。ネットワーク型RTKでは、周辺の複数基準局（例：電子基準点ネットワーク）のリアルタイム観測データをもとにバーチャルな基準点（仮想基準局）を生成したり、広域補正情報を配信したりすることで、長距離でも安定したセンチ級測位を可能にします​。代表的な方式にVRS（バーチャル基準局）方式やFKP方式、MAC方式などがあり、日本では電子基準点網を活用した独自のネットワークRTKサービスが提供されています。ユーザーは移動局の位置周辺に仮想的に設置された基準局からの補正情報を受け取る形となり、数十km離れた基準局に基づく場合でも短距離RTKと同等の精度が期待できます​。

• NTRIP（エヌトリップ）：インターネットを介してRTK補正情報（DGPS/RTKデータ）を配信・受信するための通信プロトコルです。NTRIP対応の基準局データ配信サービス（NTRIPキャスター）に移動局側の機器が接続し、携帯回線や無線ネットワーク経由でリアルタイムに補正データを取得します。従来は基地局と移動局間の通信に専用無線（UHF帯など）が用いられることも多かったですが、NTRIPの普及によりインターネットさえ繋がれば地域の基準局ネットワークを利用した高精度測位が簡単に行えるようになりました。現在、日本全国で電子基準点を利用したNTRIP配信サービス（民間事業者による有償サービスや自治体の無料サービスなど）が整備されつつあり、RTK受信機にSIMカードを挿して利用するケースも一般的です。

• CLAS（センチメータ級測位補強サービス）：日本の準天頂衛星みちびき（QZSS）が提供する衛星通信による誤差補正配信サービスです。CLAS対応の受信機は、インターネット環境が無くても衛星から直接補強信号を受信することでRTKに近いセンチメートル級測位が可能です。CLASは広域の誤差補正情報（いわゆるSSR方式）を衛星から送信しており、日本国内のGNSS受信機であればどこでも一様な高精度補正が得られる点が特徴です。RTKとの違いは基準局との直接通信が不要な点ですが、高精度化の原理としては広義のネットワーク型RTKに近く、基準局網（電子基準点等）で計算された補正量を衛星経由で配信しています。山間部など携帯圏外の現場でも使えることから注目されており、近年はCLAS受信対応のRTK装置も登場しています​。

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測位環境に関する用語

• 基線長（ベースライン長）：基準局と移動局の間の距離のことです。一般に、RTK測位の精度や初期解決時間は基線長の長さに依存します。基線が短ければ両局で誤差要因がほぼ共通であるため精度良く速やかにフィックス解が得られますが、距離が離れるほど大気誤差等が局所的に異なりフロート解のままとなる時間が長引いたり、精度が低下したりします​。単一基準局方式のRTKでは実用上20km程度が一つの目安とされますが、前述のネットワーク型RTKによって事実上この制限を緩和できます。

• マルチパス（多重経路）：衛星からの信号が建物や地面など周囲の構造物で反射して受信機に届く現象です。直接波と反射波が干渉することで測距に誤差を生じさせ、RTK測位の精度劣化や解の不安定化の原因となります。都市部のビル街や橋梁下、森林内などではマルチパスの影響が大きく、高精度測位が難しくなる場合があります。対策として、マルチパスを低減するアンテナ（グランドプレーンの設置やチョークリングアンテナの使用）、測位アルゴリズム側での不良衛星除去、衛星配置の良い時間帯を選ぶ、マルチGNSSで衛星数を増やす等が挙げられます。

• 衛星配置（幾何分布）：上空における衛星の配置状況（ジオメトリ）のことです。衛星配置が良いとは、空間的に衛星がバランスよく散らばっていて測位の幾何精度が高い状態を指します。衛星が偏った方向にしかない場合（例えば一直線上に並ぶ、真上に集中する等）はPDOP値（位置幾何精度低下指数）が悪化し、測位精度も低下します。RTKではマルチGNSS受信により利用可能衛星数を増やすことで常に良好な衛星配置を確保し、高精度かつ安定した測位につなげています。特に日本のように周囲に遮蔽物が多い環境では、GPSだけでなくGLONASSやGalileo、みちびきなどを含めた測位がフィックス解の維持に有効です。

• 遮蔽（しゃへい）：ビルの陰やトンネル内、樹木の下など、衛星からの電波が遮られる状況を指します。RTK測位では一定数以上の衛星信号を受信し続ける必要があるため、遮蔽物が多い環境では測位が途切れたりフロート解に戻ったりしてしまいます。最近の受信機は衛星信号の再捕捉性能が向上しており、一時的な遮蔽からの復帰も速くなっていますが、可能な限り視界の開けた場所で測位することが理想です。なお、地形や構造物による遮蔽が避けられない場合、上記のマルチGNSSやネットワークRTKの活用でカバーするなどの工夫が行われます。

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機器・ソフトウェアに関する用語

• RTK-GNSS受信機：RTK測位を行うための専用受信機です。高精度なGNSS測位に対応したアンテナと受信回路を備え、リアルタイムで補正情報の送受信や解の演算を行います。従来は測量専用機（高額な測量機メーカー製GNSS受信機とコントローラ）が主流でしたが、最近では低コストな受信モジュールや、スマートフォン・タブレットと連携して使える小型受信機も登場しています。受信機は基準局用と移動局用で基本的な構造は同じですが、基地局用は据え置き運用のため気象環境に耐える筐体や外部通信機器との接続インターフェースを備えるなどの違いがあります。移動局用受信機は持ち運びや搭載を想定し、軽量コンパクト化やバッテリー内蔵による機動性向上が図られています。

• GNSSアンテナ：GNSS信号を受信するアンテナです。アンテナは測位精度に直結する重要なハードウェアで、受信感度やノイズ特性、マルチパス除去性能などが精度に影響します。RTK用アンテナは一般に円偏波の衛星信号を効率よく受信でき、位相中心の安定したものが用いられます。例えば測量用のアンテナでは、グランドプレーンと呼ばれる金属板で不要な反射波を遮断したり、チョークリング構造で低仰角からのマルチパスを低減する設計がされています。近年は小型端末向けにアンテナの小型化・内蔵化も進んでおり、スマホ装着型デバイスにも高性能なマルチGNSSアンテナが搭載されています。

• 測位用ソフトウェア・アプリ：GNSS受信機から得た観測データを処理し、座標を計算・記録・表示するためのソフトウェアです。測量分野では専用コントローラ上のアプリやPCソフトとして提供され、RTK解のモニタリングや測点の記録、図面作成への出力などが行えます。オープンソースのRTKLIB（東京海洋大学・竹内洸祥氏によるライブラリ）は有名で、RTK計算エンジンとして広く利用されています。また、近年はスマートフォンアプリでも高度な測位が可能になっており、基準局サービスへのNTRIP接続や点名管理、クラウド連携機能を備えた製品も登場しています。現場で手軽に使えるアプリの存在により、従来は専門技術者に限られていたRTK測位がより身近なものになりつつあります。

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RTK技術の最新トレンド

RTKを取り巻く技術は日進月歩で進化しています。ここでは最近のトレンドをいくつか紹介します。

• マルチGNSS・マルチ周波数の活用拡大：前述の通り、GPS単独ではなく複数衛星システムを同時利用するマルチGNSS対応が当たり前になってきました。またL1帯だけでなくL5帯など複数周波数信号を利用できる受信機も増えています​。これにより衛星可視数の増加や電離圏誤差の高精度補正が可能となり、フィックス解までの時間短縮や高精度解の維持性向上に寄与しています。実際、最新の低コスト受信機でもデュアル周波数対応によって基線が長い場合でも安定したセンチ級測位を実現する例があります​。今後は全てのGNSS衛星の信号をフル活用し、都市部や山間部でも途切れにくいRTK測位が実現していくでしょう。

• スマートRTKとモバイル活用：高精度測位の小型・モバイル化も大きなトレンドです。従来は据え置き型か三脚搭載が基本だったRTK受信機が、近年はポケットに入るサイズのものやスマートフォン一体型のものが登場しています。例えばスマホに装着できるRTKデバイスの登場により、1人1台の時代が現実味を帯びてきました​。現場作業員全員が手軽にセンチ精度の測位端末を持ち歩き、必要な時に即座に測量・位置確認ができるようになります。加えて、取得した高精度データをクラウドでリアルタイム共有し、オフィスと現場で情報を同期させるといったスマートRTK的な運用も普及し始めています。高精度な位置情報をDX（デジタルトランスフォーメーション）の軸に据え、施工管理やインフラ維持管理の効率化につなげる動きが活発化しています。

• 準天頂衛星「みちびき」の活用：日本独自の準天頂衛星システム（QZSS, 通称みちびき）もRTK分野で重要性を増しています。みちびきは先述のCLASや、より広域向けのサブメータ級補強サービス（SLAS）を配信しており、特にCLASはRTK並みの高精度を全国どこでも提供できる点で画期的です。これに対応する受信機やサービスが2020年代に入って続々登場しており、携帯通信が届かない森林や山間部でも衛星から直接補正が受けられるメリットから、測量・農業・測位IoT分野で注目されています​。今後はRTKとCLAS（PPP-RTK）のハイブリッド運用や、複数基準局＋衛星補強の組み合わせによるさらなる精度向上も期待されます。

• 低コスト化と普及：RTK機器の価格低減も重要なトレンドです。かつて数百万円した高精度GNSS受信機が、近年では数十万円以下、場合によっては数万円程度のモジュールでもセンチ精度が可能になりつつあります​。安価なデバイスやサブスクリプション方式の登場で、中小規模の土木業者や農家でもRTKを導入しやすくなりました。さらに、各地で無料の基準局データ提供（例：自治体による農業向けRTK基準局サービス​

  ）が始まるなど、利用コストも下がる方向にあります。これらにより高精度測位が専門家以外にも広がり、現場のDXが加速すると見られます。

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LRTKの特徴と活用事例

上記のトレンドを踏まえ、注目される製品の一つにLRTKがあります。LRTKはLefixea株式会社（東京工業大学発のスタートアップ）が開発したスマートフォン装着型のRTK-GNSS受信機で、現場の測位作業に革新をもたらしています​。

LRTKの最大の特徴は、手持ちのiPhoneやiPadにワンタッチで装着できるポケットサイズのRTK受信機である点です​。重さ約125g・厚さ13mmの小型デバイスにバッテリーとアンテナを内蔵しており、スマホと一体化させるだけでセンチメートル級精度の測量機に変身します​。

専用アプリ「LRTK」を起動すればすぐに測位が開始でき、複雑な設定無しにRTK測位が可能です。これにより、従来は専門の測量技術者が扱っていた高精度測位を、現場の施工管理者や点検担当者など誰もが日常的に利用できるようになります。実際、LRTK Phoneと呼ばれるこのデバイスは価格も従来機器に比べ非常にリーズナブルで、1人1台の配備も現実的なため現場の生産性向上に大きく寄与すると期待されています​。

LRTKはまた、オールインワンの測位ソリューションとして設計されています。スマホの画面上でリアルタイムに自位置を確認し、測点の記録や図面へのプロットが可能なほか、写真撮影機能とも連携しています。例えば構造物の点検でスマホのカメラで写真を撮ると、撮影位置の座標（緯度経度）やカメラの向きがセンチ精度で自動記録されます。撮影した写真はクラウド上にアップロードして地図上にプロットできるため、「どの場所のどの向きで撮影したか」を正確に共有できます。コンクリートのひび割れ検査や災害現場の状況記録でも、LRTKを使えばスマホ写真に高精度な位置情報を紐づけてクラウド保存が可能で、記録の信頼性と作業効率が飛躍的に向上します​。

さらに、点群スキャン機能や出来形管理（盛土体積計算等）にも活用できる拡張機能が用意されており、まさに現場の万能測量機として幅広いユースケースに対応します。

またLRTKは、日本独自の補強信号であるCLASに対応したモデルも提供しています。同社の最新モデル「LRTK Phone 4C 圏外対応」は、通常のネットワークRTKに加えてCLAS受信機能を備えており、携帯電波の届かない山間部や郊外の工事現場でも単独で高精度測位が可能です​。

これは基準局からのインターネット補正が得られない場所でも準天頂衛星からの補強情報でセンチ測位できることを意味し、インフラ点検で山間部の橋梁を測量する場合や、災害直後で通信インフラが不安定な状況下でも威力を発揮します。加えて、Bluetooth接続によりスマホとは無線で連携するため、わずらわしいケーブル接続も不要です​。

専用の一脚や三脚に取り付けて定点観測を行うこともでき、利便性と実用性が両立された設計となっています。

このようにLRTKは「手軽さ」と「高精度」を両立したRTKソリューションとして現場の注目を集めています。実際の活用事例としては、土木施工現場での丁張り設置（墨出し）や出来形管理、インフラ巡回点検での位置記録、測量資機材を持たない現場代理人が自ら簡易測量を行う、といったケースが報告されています。ある建設現場では、LRTKを導入したことで測量専門チームに依頼せずとも現場スタッフだけで地形測量や出来形確認を迅速に実施できるようになり、工期短縮と人件費削減につながったそうです。また、測位データが即座にクラウド共有されることで、離れた事務所にいる監督者がリアルタイムに成果を確認し指示を出すことも可能となり、現場とオフィスの連携強化にも寄与しています。今後ますますこのようなスマートRTKデバイスの活用が広がれば、業界全体のDXが進み、生産性革命へとつながっていくでしょう。