市販のGNSS受信機とRTKの違い

まずは一般的なGNSS受信機（GPS端末）とRTK対応受信機の違いを押さえましょう。

​

• 測位誤差の違い: 通常のGNSS受信機（単独測位）では、衛星信号の誤差や大気の影響により、位置精度は水平方向で数メートル程度、条件によっては最大約10mほどずれることがあります​。スマートフォンのGPSやカーナビで位置がずれる経験は、多くの場合この誤差によるものです。一方、RTK測位では基準局（固定局）と移動局（ローバー）という2台の受信機を同時に使い、両者で受信した衛星信号の差分をリアルタイムに補正します。これにより誤差要因を打ち消し、1〜3cm程度の高精度な測位を実現します。例えば、従来は数メートルのズレが致命的だったドローン自動航行や重機のマシンガイダンスも、RTKなら誤差数センチに抑えられるため安全・確実に行えるようになります。

• 高精度測位の仕組み: GNSS単独測位では補正がないため、衛星の軌道誤差・時計誤差、電離層・対流圏による信号遅延、周囲の反射（マルチパス）など様々な要因でズレが生じます​。RTKでは、既知の位置に設置した基準局がこれら誤差情報を算出し、無線やインターネットを介して移動局に補正データ（RTCM形式など）を送信します。移動局側では補正データを受け取ることで自分の測位結果をリアルタイムに修正し、センチメートル級の精度を得ます。要するに、「常に比較できる相手（基準局）がいることで、自分単体では補正できなかった誤差を差し引いて高精度化する」のがRTKの原理です。これを相対測位とも呼び、市販GNSSの単独測位（スタンドアロン測位）と対比されます。

• 専用機材の違い: 従来の高精度GNSS測量では、大型の据え置き型基地局や長いポールに据えたローバー受信機、そして無線機や外部バッテリーなど、多くの機材を現場に持ち込む必要がありました​。

• 初期費用も高額になりがちで、大手ゼネコン以外には導入のハードルが高かったのです。しかし近年は、技術の進歩により装置の小型・安価化が進み、後述するLRTKのように「ポケットに入るRTK装置」も登場しています​。つまり、これまで専門機材が必要だったRTK測位を、より手軽に扱えるようになってきているのです。

以上のように、市販GNSSとRTK対応GNSSでは測位精度と仕組みに大きな違いがあります。次章からは、手持ちのGNSS受信機をこうした高精度RTK測位に対応させる具体的な方法を見ていきましょう。

​

手持ちのGNSS受信機をRTK対応にアップグレードする方法

現在お使いのGNSS受信機やGPS端末をRTK対応へ改造・アップグレードするには、いくつかのアプローチがあります。外付け機器を追加する方法から内部モジュールの交換、ネットワークサービスの活用まで、それぞれ利点があります。ここでは代表的な方法を順に紹介します。

​

外付けRTKモジュールを追加する

最も手軽に精度向上を図る方法が、手持ち受信機に外付けのRTKモジュールを取り付ける方法です。例えば、レフィクシア社のLRTKのような小型RTK-GNSSモジュールを現在のGPSデバイスに接続すれば、従来機をそのまま活かしつつRTK測位が可能になります。外付けモジュールはBluetoothやシリアル接続でスマホやタブレット、測量コントローラ端末と連携し、基地局からの補正情報を受信してリアルタイム補正を行います。専用の外付け機器を追加するだけなので、既存資産を活用しつつセンチメートル級測位を実現できるのがメリットです。

このように外付け受信機（車両上の白いアンテナ）と無線通信（Bluetoothや920MHz帯）を介して高精度測位が可能になる。NTRIPを利用する場合、スマホ経由で補正データを受信しBluetoothでモジュールに転送する。

具体例として、LRTKはスマートフォンとBluetooth接続することで、手のひらサイズで基地局からの補正を受け取れるRTKローバーになります。現場では専用機材の代わりに、このようなモジュールをポン付けするだけで運用でき、配線も少なく機動力に優れるのが特長です。また外付け型なら、1台のRTKモジュールを複数の端末で使い回すこともでき、コスト効率の面でも優れています。

​

GNSS受信機のRTKモジュールに交換する

お使いの受信機をハード的にRTK対応モジュールへ交換する方法もあります。たとえば、u-blox社のZED-F9PのようなRTK対応GNSSモジュールは、マルチバンド受信によるセンチメートル精度測位が可能なコンポーネントです。市販のハンディGNSS端末やドローン用GPSユニットの中には、内部基板上のGNSSモジュールを差し替えられるものもあります。そうしたケースでは、旧来の単独測位モジュール（例えばNEO-M8Nなど）を取り外し、RTK対応のF9Pモジュールや同等品に置き換えることで、既存端末をRTK対応にアップグレードできます。

モジュール交換によるメリットは、機器に内蔵された状態で完結するため携行性や一体感が高いことです。外付けではなく内部実装になるぶん、フィールドでの取り回しが向上します。ただし、ハードウェア交換には電子工作の知識やファームウェア設定が必要ですし、メーカー保証が無効になる可能性もあります。実施する際は自己責任となりますが、成功すれば手持ち端末の精度を飛躍的に高められる手段です。

​

NTRIP（ネットワーク型RTK補正情報）を利用する

NTRIP（Networked Transport of RTCM via Internet Protocol）とは、インターネットを通じてRTK補正データを配信・取得するための仕組みです。手持ちのGNSS受信機自体を物理改造しなくても、NTRIP対応のサービスを利用すれば高精度化できる場合があります。

具体的には、国や民間が提供する基準局網（電子基準点やCORS）からインターネット経由で配信される補正情報を、スマホや通信端末で受信し、手元のGNSS受信機にリアルタイム適用します​。

例えば、スマホの専用アプリやNTRIPクライアントを起動して補正データを取得し、Bluetooth経由でGNSS受信機に転送すれば、その場でRTK測位が可能です。これにより、自前で基地局を設置せずともネットワーク型RTKによるセンチメートル測位が実現します。

NTRIP利用のポイントは、通信環境の確保と対応サービスへの加入です。携帯電波の届くエリアであれば、手軽に補正を受けられます（日本全国に電子基準点網が整備されています）。無料で使える公共サービスもありますが、高精度を安定して得るなら専用の高精度測位サービス（有料）の契約が効果的です。機器側はNTRIP対応の受信機またはアプリが必要ですが、近年はスマホ用アプリやクラウドサービスも充実しているため、現場で簡単に補正情報を取り込めるようになっています。

​

スマホやタブレットのGPSをRTK対応化する

今お使いのスマートフォンやタブレットのGPSをRTK級に高精度化することも可能です。方法としては、前述の外付けRTKモジュール＋NTRIPを組み合わせてスマホと連携させる形になります。例えばスマホにBluetooth接続できるLRTKモジュールを装着し、専用アプリを用いてネットワーク型RTK補正を受信することで、スマホ内蔵のGPSでは達成できないcm級の測位を実現できます。

 

スマートフォンに取り付け可能な小型RTK-GNSS受信機「LRTK Phone」の使用例。専用ケースを介してiPhone背面にデバイスを装着するだけで、ネットワーク型RTKによる高精度測位が可能になり、スマホがそのままセンチメートル精度の測量機に変身する​。バッテリー・アンテナ内蔵で片手で持てるコンパクト設計が特長。

最近ではスマホ一体型のRTKデバイスも登場しており、現場の技術者一人ひとりが「手持ちのスマホをRTK測位端末化」できる時代になりました。LRTK Phoneの例では、iPhone専用ケースに装着する超小型GNSS受信機が提供されており、重量わずか125gで厚さ13mmながら、これ一台でネットワーク型RTK測位が行えます​。通常のスマホGPSでは数メートルあった誤差が、端末にLRTKを付けるだけで数センチ程度まで向上することが確認されています​。

このようなスマホ連携型のソリューションを使えば、特別な測量機器がなくても日常業務で高精度な位置情報を扱えます。例えば、現地調査で撮影した写真にcm級の座標をタグ付けしたり、測位データをそのままクラウド共有して即座に図面化するといったことも可能です。1人1台のスマホが万能測量機になることで、現場作業のDX（デジタルトランスフォーメーション）が一気に進むでしょう。

​

ドローンをRTK対応にする方法

空中写真測量やインフラ点検にドローン（UAV）を活用する場面でも、RTKによる高精度化は大きなメリットをもたらします。ここでは、市販ドローンをRTK化する方法と、RTK搭載モデルと非搭載モデルの違い、さらにLRTKを用いたドローン測量事例について解説します。

​

市販ドローンにRTKモジュールを追加する

一般向けの市販ドローンでも、後付けでRTK対応にアップグレード可能な場合があります。例えば、DJI製ドローンの上位機種にはオプションでRTKモジュールが用意されており、機体に取り付けてファームウェア設定するだけでRTK補正に対応させることができます。Mavicシリーズの産業モデル（Mavic 3 Enterprise等）やPhantom 4 RTKなど、最初からRTKを想定したモデルもありますが、それ以外の機種でも拡張ポートやサードパーティ製RTKユニットを利用してドローンをRTK化することが可能です。

方法としては、ドローン本体に小型のRTK受信機を搭載し、機体のGNSSデータと同期させる形になります。地上ではNTRIP補正情報を送信するか、あるいは別途移動局（ローバー）としてドローンにRTK受信機を載せ、基地局（ベース）を地上に設置して運用するやり方もあります。後者はドローンに余分な負荷をかけず、高精度な位置ログを取得して飛行後に写真にタグ付けするPPK（事後解析）にも応用できます。

市販ドローンへの後付けは機種ごとに手順が異なるため、メーカーの指示や事例を参考にする必要がありますが、専用モジュールを活用すれば比較的簡単に実装できます。例えば、DJI Mavic 3Eに純正RTKモジュールを装着する動画チュートリアルが公開されており、モジュールを取り付け、機体とペアリングしてNTRIPアカウントを設定するだけで利用できるようになっています​。このように追加ハードを組み込むことで、既存ドローンでも高精度測位を活かしたフライトが実現します。

​

RTK対応ドローンと非対応ドローンの違い

RTKに対応したドローンと、通常のGPSのみのドローンでは、運用上いくつかの違いがあります。

• 地上標定点（GCP）の削減: 従来のドローン写真測量では、空撮画像を正確に位置合わせするために地上に多数の標定点（既知座標のターゲット）を設置・測量する必要がありました。しかしRTK搭載ドローンでは、撮影する各写真に高精度な位置メタデータが記録されるため、事前の標定点設置を大幅に省略できます。その結果、準備作業の時間が大幅短縮され、非RTKの場合と比べて効率が飛躍的に向上したという報告があります。

• 測量精度の向上: RTKドローンは、後処理なしでも地図座標系において数センチ精度の位置情報を取得できます。例えば、農地や造成地の広範囲測量であっても、RTKにより位置ズレや歪みの少ないオルソ画像・点群データが得られます。一方、非対応ドローンではGPS誤差により、モデルに数十cm〜数m程度のずれが生じ、精密な土量計算や出来形管理には追加補正が必要でした。RTKの導入により、撮影データそのものの精度が上がるため、後工程の補正作業（ジオリファレンス調整など）も簡素化できます。

• 飛行の安定性・安全性: 高精度なRTK測位は、ドローンの自律飛行の安定性も向上させます。GPSのみでは誤差の蓄積により、自律航行中に機体がルートから逸れてしまうリスクがありますが、RTKにより正確な位置制御が行えることで、より安全に計画通りの飛行が可能となります。特に構造物付近を飛ばす点検用途では、数メートルのズレが衝突事故に繋がりかねませんが、RTKドローンならリスクを低減できます。

• ​

以上のように、RTK対応ドローンは準備の手間軽減とデータ品質の向上、運用リスク低減といった面でメリットがあります。初期投資はやや嵩むものの、広範囲の測量やインフラ点検を日常的に行う現場では、その投資に見合う効率化と高精度化をもたらすでしょう。

​

LRTKを活用したドローン測量の事例

前述のLRTKデバイスは手持ち端末だけでなく、ドローンでの利用事例も出てきています。例えば、小型測量用ドローンにLRTKモジュールを搭載し、地上のタブレットでNTRIP補正を配信することで、低コストなRTK測量システムを構築した例があります。LRTKは軽量コンパクトなため、小型ドローンに積んでも飛行に支障が出にくく、またバッテリー内蔵なので配線もシンプルです。

ある現場では、非RTKドローンにLRTKを搭載して自前の移動局とし、国土地理院の電子基準点データをNTRIP受信することで、即席のRTKドローン環境を実現しました。得られた写真は全て補正済み高精度座標を含んでおり、後処理のジオタグ付け作業を省略できています。また別のケースでは、LRTKで取得した高精度位置情報を用いてドローン搭載カメラの撮影地点をAR表示し、目視できない構造物裏側の点群データを補完するといった活用も報告されています。このように創意工夫次第で、LRTKはドローン測量の分野でも安価で柔軟なソリューションとなり得るのです。

今後、ドローンとLRTKの連携が進めば、既存ドローンを買い替えることなくRTK相当の精度を手に入れたり、または高額なRTKドローンをレンタルせずに済むケースも増えるでしょう。自社で試験的に導入して効果を検証してみるのも一案です。

​

アップグレード方法ごとのコスト・精度・導入難易度

最後に、前章まで紹介した各アップグレード方法について、「初期コスト」「実現される精度」「導入のしやすさ」の観点で比較してみましょう。現場のニーズに応じて最適な方法を選ぶ際の参考にしてください。

それぞれの方法の適用シーンとしては、例えば「外付けRTK」は既存のハンディGNSSやトータルステーションに付加して使う改造に向いており、「モジュール交換」は自社製デバイスやオープンソースGNSSレシーバの精度強化に有効です。また「NTRIP利用」は日本全国を飛び回る測量チームが基地局設置なしで精度を得たい場合に便利で、「スマホRTK対応」は現場監督や点検員が日常的に高精度データを取りたい場合に最適です。ドローンRTK化は広域測量プロジェクトで威力を発揮するでしょう。このように現場の規模や求められる精度、水準測量との併用有無などを考慮して、最適な手段を選びましょう。

​

LRTKの紹介

最後に、小型・軽量で高精度なRTKアップグレード製品の一つであるLRTKについて紹介します。LRTKは「いつでも、どこでも、誰でもRTKを活用できる」をコンセプトに開発された新世代のRTK-GNSSソリューションです​。

その特長をいくつか挙げます。

• 小型・一体型デザイン: LRTKはバッテリー・アンテナ・受信機をオールインワンで内蔵したコンパクトデバイスです。例えばスマホ一体型モデルのLRTK Phoneでは、専用スマホケースに収まるポケットサイズを実現し、現場に気軽に持ち運べます​。ヘルメット装着型や据え置き型（Proモデル）などバリエーションもあり、用途に合わせて選べます。

• 高精度・高信頼の測位: 最新のマルチバンドGNSS受信機を搭載し、GPSだけでなくGLONASSやGalileo、BeiDou、そして日本の準天頂衛星みちびきにも対応しています。3周波対応によりマルチパスや電離層誤差に強く、安定して固定解（RTK Fix）を得やすい設計です​。さらに、みちびきが提供するセンチメータ級補強サービス（CLAS）信号も受信可能なモデルがあり、携帯圏外の山間部や海上でも衛星からの補強だけでセンチ級測位を実現します​。

• 使いやすさと連携性: 従来のRTK機器と比べ飛躍的に簡単に扱える点もLRTKの魅力です。専門知識がなくても、スマホとBluetoothで接続して専用アプリの「測位開始」ボタンを押すだけでRTK測位がスタートします。補正情報の取得もアプリ上で設定可能で、NTRIPの接続やCLASの切り替えもワンタッチです。測位データはリアルタイムにクラウドへアップロードでき、現場からオフィスへ即共有できます。現場技術者がスマホ感覚で扱えるRTK-GNSSとして設計されており、まさに“高精度測位の民主化”とも言える存在です​。

このようにLRTKは、単独測位とRTKの長所を掛け合わせて現場主義で磨き上げられた高精度機器です。その導入により、測量から施工管理まで幅広い業務の効率化・高度化に貢献できるでしょう。実際、建設ICTやインフラ維持管理の現場では「スマホがそのまま測量機になる」というインパクトから、現場DXの切り札として注目されています。