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2025年3月14日 掲載

土木現場を変えるiPhone RTK：小型軽量でFIXが速い測位技術

土木建設現場において、正確な測量（測位）は工事品質や安全管理の要です。従来はトータルステーションや高価なGNSS測量機器を使って位置出しを行ってきましたが、機材のコストや重量、扱いづらさ、初期測定（FIX）までの時間といった課題がありました。そんな中、iPhone RTK と呼ばれるスマートフォンを活用した最新のRTK測量技術が登場し、これらの課題を一気に解決しようとしています。スマホに小型軽量のRTK-GNSS受信機を装着するだけでセンチメートル級の高精度測位が可能となり、しかもFIXが速い（測位確定までの時間が短い）ことが特長です​。

本記事では、このiPhone RTK技術（LRTK）の仕組みとメリット、実際の建設現場での活用例、そして導入方法について解説します。

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RTK測量の仕組みとは？

まず、RTK（リアルタイムキネマティック）の基礎を押さえましょう。RTKとは、位置が既知の基準局と移動しながら測位する移動局を同時に運用し、基準局から得られる誤差補正情報を移動局に適用することで、リアルタイムに数センチの誤差まで測位精度を高める技術です​。通常のGPS測位が誤差数メートル程度なのに対し、RTK測位では誤差をわずか数センチ以内に抑えることができます​。このRTK測量技術は、現在測量・建設はもちろん農業やドローン、自動運転まで幅広い分野で活用が進んでおり、業務効率化や安全性向上の鍵として注目されています​。

しかし従来のRTK測量を行うには、専用の高性能GNSS受信機を基準局・移動局の2台用意し、相互に無線やネットワークで通信する必要がありました。また機材は三脚やポール、バッテリーにコントローラー端末など大掛かりで、現場へ持ち込むのも一苦労です。加えて、高精度測位を得るために初期の衛星捕捉やFIX（誤差をセンチ級に収束させるまで）の待ち時間が長く、場合によっては数分を要することもありました。機器の価格も非常に高額で、数百万円規模の投資や測位サービスの利用料が必要になるケースもあります。

こうした中登場したのが、スマートフォンを活用した新しいRTK測位ソリューションです。

LRTKではiPhoneやiPadに超小型のRTK-GNSS受信機を装着し、スマホをセンチメートル級精度の測量機器に変身させます​。スマホ単体では高精度なRTK測位は困難でしたが​、外付け受信機により高性能なアンテナと測位チップを利用できるため、それが可能になりました。LRTK受信機の重量はわずか125g、厚さ13mmとポケットに収まるサイズでバッテリーも内蔵されており、煩雑なケーブル接続も不要です​。

スマホとはBluetoothで接続するためケーブルレスで運用でき、必要な時にワンタッチで着脱してすぐ測位を開始できます​。

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スマホRTKの登場によりRTK測量は飛躍的に手軽になりました。特にLRTKは、日本の準天頂衛星「みちびき」が提供するセンチメートル級補強サービス（CLAS）にも対応しており、携帯圏外の山間部などでも衛星から直接補正情報を取得して高精度測位が行えます​。これは、従来は基地局電波やインターネット通信が届かないと測位精度が出せなかったシーンでも使えることを意味します。実際、携帯電話網が寸断された災害現場でもLRTKで問題なく測量ができたとの報告があります​。

このように先進技術を取り入れたスマホRTKは、安い・軽い・簡単・速いを兼ね備え、土木測量のスタイルを革新しつつあります。

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小型軽量RTKのメリット

スマホRTK（LRTK）のような小型軽量RTK技術を導入すると、現場作業には次のようなメリットが生まれます。

• FIX時間の短縮による効率向上: 高性能なマルチ周波GNSSにより測位の初期収束（FIX）が従来より格段に速く、測り始めまでの待ち時間が大幅短縮されます。例えば数年前まで数分かかっていたRTKの初期化が、数秒～数十秒程度で完了するケースもあります（環境によります）。これにより測量作業の生産性が飛躍的に向上します。

• 現場で即時に測位できる携帯性: ポケットに入れて持ち運べるコンパクトさは大きな武器です。従来はわざわざ機材を車から降ろしてセットするような場面でも、LRTKなら「必要な時にいつでも使える1人1台の現場ツール」を目指して設計されており​、思い立ったときにサッと取り出して即測位できます。例えば小規模な測量や追加の高さ確認なども、スマホ感覚ですぐに対応可能です。

• 低コストで導入可能＆業務スピードアップ: スマホRTKデバイスは従来機器に比べて価格が抑えられており、「価格は超リーズナブル」と評されています​。高価な測量機をチームで1台共有するのではなく、一人ひとりがデバイスを持てるため待ち時間や人員調整のロスも減ります。結果として測量待ちによる工事停滞が減り、全体のスケジュール短縮や人件費削減につながります​。

• 測量精度の向上と安定: 小型とはいえ侮れません。LRTKは単独測位でも約1～2cmの精度を実現し、アプリの平均化機能を使えば8mm程度まで精度向上できたとのデータもあります​。誰でも手軽にこの精度が出せるため、熟練者でなくとも安定した高精度測量が可能になります。精度が上がれば出来形管理や出来高算出も高い信頼性で行えるため、品質向上にも直結します。

• 省力化・人手不足の解消に寄与: GNSS測量は元々1人でも広範囲を測れる利点がありましたが​、スマホRTKによりそのハードルがさらに下がります。例えば、これまで測量のために専門の測量士を呼んでいた作業も、現場スタッフが自分のスマホでこなせるようになります。慢性的な人手不足・高齢化に直面する建設業界において、省人化ツールとして大きな期待が持てます​。加えて、軽作業化による作業負担低減や安全性向上（重機材運搬の減少）といった副次的効果もあります。

以上のように、「小型・軽量」「高精度」「高速FIX」「手軽さ」「低コスト」という要素が組み合わさったスマホRTKは、現場の働き方を変えるポテンシャルを秘めています。

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LRTKの実際の活用例

では、このようなスマホRTK技術は実際の土木・建設現場でどのように活かされているのでしょうか？ここではLRTKの活用事例をいくつか紹介します。

ゼネコンや土木業者での導入: ある大手ゼネコンでは、従来は測量課の技術者に頼っていた出来形管理測量を、施工管理担当者自らがLRTK付きiPhoneで実施するといった運用が始まっています。現場監督や作業員が1人1台のスマホ測量機を持つスタイルは、現場実務者の間で「静かなブーム」を呼んでいるとも報告されています​。

誰でも現場で測ってすぐ共有できるため、コミュニケーションロスが減り意思決定のスピードも上がっています。

高速道路・鉄道インフラ点検への活用: インフラメンテナンスの現場でもLRTKは力を発揮します。例えば高速道路の橋梁下や鉄道トンネル内など、通常GPSが受信できない場所でも、LRTKの屋内測位機能を使えば高精度な位置を取得可能です​。一度電波の通じる場所で現在位置を基準取得しておき、その後橋梁の下に入ってもグローバル座標で測点を記録できるため、構造物直下の変位測定などにも応用できます​。

実際に橋梁下部の点検でLRTKを使い、従来は難しかった高所部の座標を安全に取得できたケースも報告されています。また、JRの線路保守では線路脇の変位チェックにLRTKを用いて、夜間短時間の作業でも精密な位置データを残せるようになった例があります（※）。

災害現場での活用: LRTKは災害対応にも有用です。2023年の能登半島地震では、被災地の土木業者が携帯圏外エリアでも使えるLRTKデバイスを活用し、倒壊した構造物の位置や写真を高精度に記録・共有しました​。

従来、大規模災害時は重い測量機材を持ち出すのが困難でしたが、小型のLRTKなら機動力を発揮できます。ネット環境がなく基地局がダウンした状況でも、衛星のCLAS信号で正確な測位ができるため、災害対応の初動調査においても威力を発揮しました​。このように、LRTKはインフラ点検から災害記録まで幅広いシーンで活躍しています。

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では実際にLRTKを用いた測量作業はどのように行うのでしょうか。基本的な現場測量フローの一例を見てみます。

1. セットアップ: iPhoneやiPadにLRTK受信機を装着し、専用の測量アプリを起動します。補正情報の受信設定（インターネット経由のVRS接続やCLAS受信モード選択）はアプリ内で簡単に行えます。

2. ポイント測位: 測りたい地点に受信機（必要に応じ一脚など装着）を据え、スマホアプリ上の「測位」ボタンをタップするだけで、その地点の緯度・経度・高さを測定できます​。測位と同時に日時や測位モード（FIX/Float）なども自動記録され、点名も自動採番されます​。測位結果は日本測地系の平面直角座標値やジオイド高に自動変換されるため、煩雑な計算も不要です​。必要ならメモを追加することもでき、もはや野帳や筆記具も必要ありません​。

3. データ共有: 記録した測点データはワンタッチでクラウドにアップロード可能です​。オフィスにいるスタッフはブラウザでクラウドの地図画面を開けば、送られてきた測点座標や写真を即座に確認できます​。例えば重要な構造物の変位量なども、現地と事務所でリアルタイムに情報共有できるため、報告・指示のスピードが上がります。

4. データ活用・出力: 蓄積された測位データはアプリ上で一覧管理でき、必要に応じてCSVやPDFにエクスポートしてCAD図面に読み込んだり、帳票としてまとめたりできます。また、LRTKで撮影した写真には位置座標と方位情報が自動付与されているため、写真台帳作成や出来形管理資料の作成も効率化できます​。

以上のフローから、測量から図面化・共有まで一連の作業がスマホ一つで完結できることがお分かりいただけるでしょう。まさに建設DX時代の新しい測量ワークフローと言えます。