RTK補正を受信できているか確認する方法

RTK（リアルタイムキネマティック）測量は、衛星測位によってセンチメートル級の高精度な位置をリアルタイムに求められる画期的な技術です。ただし、RTKで高精度を実現するためには、基準局からの誤差補正情報（RTK補正データ）をリアルタイムで積極的に受信し続ける必要があります。この補正情報が正常に届いていなければ、いつまで待っても"FIX"と呼ばれる固定解は得られません。RTKが“フロート”のまま、あるいは単独測位の精度に退化している場合、誤差補正データが正しく送られていない可能性が高いでしょう。

本記事では、「RTK補正を受信できているか確認する方法」を解説します。RTKを運用する上で要となる補正情報の概要や受信方法を踏まえ、いかにして自分のGNSSが正常に補正情報を受け取れているかの証拠を確認する方法を解説しています。また、RTK補正が届かない際に考えられる原因や対処法についても解説しますので、高精度なRTK測量を確実に行うポイントを体得してみてください。記事末尾では、新しい簡易測量ソリューション「LRTK」もあわせてご紹介します。

RTKとは？

RTKとは、基準局（標高となる位置が正確にわかっているGNSS受信機）と移動局（RTK測定を行う価値検測点のGNSS）が同時に複数の衛星信号を受信し、その回路差や時間差から生じる誤差を相次いで消去する測位方法を指します。計算方法としては相対測位の一種であり、複数のGNSSの波信データを用いて互換しながら、毎秒生成される基準局と移動局間の誤差数操作を行います。これにより、単独では5～10m程度あった位置誤差を数cmまで大幅に抑えることが可能です。

RTK測量では、実際には基準局から移動局へ実時間で送られる誤差補正情報「補正データ」をローバー側で受信し総合できているかが重要です。通信が断続すると補正が停止するため、移動局は既知位置に基づく数cm程度の直定ではなく、単独測位やDGPSと同等程度の位置定義に退行してしまいます。RTKではフロート解（変動解）と固定解（FIX解）という二つの解決状態があり、補正が統合された最終精度の高い解が固定解です。フロート解のままでは数十cm程度の誤差が残り、精度不足で実用上問題になることが多いため、いかに早くFIX解を得るかがRTK運用のキーとなります。

これまで（あるいは今でも）、RTKを行うために使用者自身が基準局用のGNSSを設置して現場で無線通信を使って補正情報を送る「ローカル基準局方式」が一般的でしたが、最近は基準局網を活用した「ネットワークRTK」や、準天頂衛星システムQZSSが提供する無料の高精度補強サービス「CLAS」など、独立型RTK以外の選択肢も広がっています。以下では、これらの代表的なRTK補正サービスである「ネットワーク型RTK」と「CLAS」について解説します。

ネットワーク型RTK

ネットワーク型RTKは、国土地理院や民間企業が運営するコントロール網の基準局データを利用し、インターネット経由でRTK補正情報を受け取る方法を指します。例えば、国土地理院の電子基準点網（GEONET）に基づいて、利用者付近に仮想基準局（VRS）を生成した設定で補正データを配信するサービスが各地で提供されています。利用者は自分の移動局側に携帯通信モデムやSIMルーター等を備え、Ntripクライアントでサーバーに接続して補正情報を取得します。

ネットRTKを使用すると、自前で基準局を設置する手間が排除される上、基準局からの距離による精度の低下もほぼ解消できます。有料サービスの使用料が年間や月額で発生する点、および現場が携帯電波の圏外では利用できない点に注意が必要ですが、常に携帯回線の操作が問題ない環境では、安定したFIX解を得られる便利な方法です。使用にあたっては、特定のRTK補正サービスに登録を行い、Ntripサーバー情報（ディーキャスタ名やID・パスワード）を取得した上で、受信機側の設定画面に設定入力する必要があります。ローカルでVHFやUHFを使って通信する場合と比較しても、広大な範囲をカバーできる点も強みです。

CLASとは？

CLAS（シーラス）は、日本の準天頂衛星システム「みちびき（QZSS）」が提供するセンチメートル級測位補強サービスです。GNSS単独測位では5～10m程度の誤差が生じますが、CLASの補強情報を受信することで誤差数センチメートルにまで精度を向上できます。大きな特徴は、従来必要だった基準局の設置や通信回線を使わずに高精度化を実現できる点です。CLAS信号はみちびき衛星からL6帯で直接配信され、日本全国どこでも受信可能です（天空の視界が確保できれば山間部や海上でも利用可能）。利用料は無料で、CLAS対応のGNSS受信機さえ用意すれば、誰でもすぐにセンチメートル級測位を始められます。

CLASでは「PPP-RTK」と呼ばれる測位方式が採用されています。国土地理院の電子基準点網で観測された衛星軌道や時計の誤差情報、および雷雨層や専流圏による位置で変化する誤差情報を総合し、それをQZSS系統のL6信号で配信することで、ユーザーのローカルでの測位に補正を適用できます。単純化すると、国内の整備された基準点で積分されたグローバルな誤差成分（衛星自身の軌道と時刻の誤差等）と、ローカルな誤差成分（雷雨層、専流圏の誤差等）を同時に配信し、受取機側でそれらを組み合わせてリアルタイム修正を継続的に行います。このように、利用者は自前で基準局を設置したりインターネットで補正情報を取得しなくても、単独の受信機だけで数cm程度の高精度測位が可能になるのがCLASの革新性です。

また、CLASを活用することで得られる多くのメリットがあります。単独測位と比較した場合に、解決までの時間が高速で、一定の精度で測量を続けられる点が例えば挙げられます。ローカル基準局のようにラジオ通信範囲が制限されず、サービス利用料もかかりません。ただ、CLASを利用するには対応するGNSS受信機が必要です。最近はCLASへの対応と携帯通信やスマホアプリ連携に完全対応した小型RTKデバイスも登場しています。CLASセンサを搭載するLRTKシリーズを利用すれば、電波圏外の現場でも簡単にRTK測量を行えます。

なお、CLASによる静止時の水平位置精度は95%の確率で約6cm以内（垂直方向は約12cm以内）と公表されています。移動しながらの測位でも水平誤差は10cm前後に収まり、従来のメートル級GNSS測位とは一線を画す精度です。ただし、ローカルな基準局を用いたRTKに比べると若干誤差が大きくなるケースもあります（短基線RTKなら2～3cmのところ、CLASでは5～6cm程度など）。とはいえ一般的な測量・施工管理では問題ないレベルでしょう。

RTK補正情報の受信確認方法

RTKを運用する際は、自分のローバー端末が適切に補正情報を受信処理できているかを確保することが重要です。以下に、RTK補正データ受信の有無を判断する主なポイントを一覧します。

• 受信インジケータの確認: GNSS受信機やソフトウェア上で、RTK補正情報の受信状況を示すアイコンが用意されていることがあります。例えばNtripクライアントの設定画面で接続状況を示すインジケータが「緑色」に光れば正常にデータ受信中であることを意味します。お使いのGNSSレシーバや接続ソフトにこのような受信インジケータがあれば、まず定期的にチェックしてみましょう。

• 測位モードの確認: GNSS受信機が出力する測位データのモードをチェックします。補正が適切に受信できていれば、単独測位に対しRTKモードへ移行します。特にサーベイコントローラーや設定ソフトでは「FIX」や「FLOAT」といったモード名称が表示される場合もあります。FIX（固定解）と表示されていれば、補正信号を受信し整数解が確定した最高精度の状態です。FLOAT（フロート解）は補正情報が届いている中でも未だ全てのアンビギュイティが解決できていない状態（数十cm程度の誤差）を意味します。ずっと「単独」や「DGPS」と表示されたままの場合は、何らかの理由でまだ補正情報が消去されていないと考えられます。

• 補正データの遅延値の確認: 多くの高精度GNSS受信機では、得られたRTK補正データが現在どれくらい旧いかを示す「Age」値が提供されます。通常、Ageが数秒程度で描画されていれば、忙しく補正データが受信されている状態と認識できます。Ageが10秒を超えていたりゼロ表示になっている場合、補正通信が何かしら停止している可能性があります。

• 基準局情報の確認: 一部のRTK受信機やソフトでは、接続中の基準局に関するIDや距離がリスト表示される場面があります。たとえば、VRSサービスを使用している場合、仮想基準局までの距離が5kmなどと表示されることがあります。この数値が出ているということは、サーバー側から基準局情報が届いている生証です。送信データがない状態では、もちろんこういった値は表示されません。

• 座標値の定位性チェック: RTK補正が正常に適用された状態では、地表上で一所にローバーが停止して測量を行った際、座標値が数cm程度の狭さで放散されます。反射の多い環境やFIX立ち上がり直後は質が少し落ちることもありますが、補正がない状態のように数m単位でドリフトすることはありません。しばらく同じ位置で停止して、処理上の位置がどの程度動かないか確認するのも、補正が紛失していないことを確かめる1つの手段です。

• CLAS受信ステータスの確認: CLASを利用してRTK測量を行っている場合、CLAS特有のステータス指示をチェックします。例えば、CLAS対応のGNSS受信機では「PPP-RTK FIX」といった状態名が表示される場合があり、これはCLASシグナルを正常受信し文脈補正が適用されている信号であることを意味します。L6バンドを搭載したデバイスでは、受信中のQZSSの台数や信号のC/N0値等から、適切にL6信号を取り込んでいるかどうかを確認できます。

RTK補正が受信できない場合の原因と対策

上記の確認ポイントを済ませてもRTK補正情報が届かない場合、以下のような原因が考えられます。それぞれの対処法も同時にみていきましょう。

• 無線通信が届いていない場合: 独立型RTKで無線を使用しているときは、基準局・移動局の無線設定が正しく一致しているか再確認します。送信側と受信側で周波数やチャンネル、IDが同じでないと連絡が取れません。また、観測範囲が広い現場では、特定小電力無線の実用通信距離（数km程度）を超えていないか確認します。電波範囲外に出ると補正データは届きません。見通しが悪い環境やトンネル内など電波を遮蔽する場所でも通信断になります。対策としては、配置を見直し観測線を確保する、基準局アンテナを高所に設置して距離を延ばす、必要に応じ中継器やレピーターを利用して電波エリアを拡大するなどが考えられます。

• 携帯回線が圏外の場合: ネットワークRTKでSIMカードやスマホ等を使う場合、先に現場の携帯電波状況を確認します。近くに携帯電話が通じるか、データ速度に問題がないか検証し、携帯電波が弱い場合は高性能モードモバイルやWi-Fiルーターに外部アンテナを接続して感度を上げるという方法も有効です。SIMの信頼性が低い場合に備えて複数キャリアの回線を用意し、電波が強い方を選べる策もあるといえます。

• 補正サービス・設定の問題: RTKサービス側の問題や、設定ミスも考えられます。例えば、Ntripサーバー自体が停止していたり、IDやパスワードが誤っていて接続できないことがあります。また、マウントポイント（仮想基準局）の選択を誤り、受信機側が対応しないデータ形式で送られてきている場合もあります。この場合、別のインターフェースを試すなど、いくつかの代替策を準備しておくと良いでしょう。基準局側がRTCMメッセージを出しているか、受信側が受け取り合図を設定しているかなど、補正データのフォーマットや受信環境を見直すことも効果的です。

• GNSS機器の設定不良: 基本的な例ですが、基準局用のGNSSをローバーモードで運用していたり、逆に移動局機器を固定モードのままにしていると、正しく補正が適用されません。また、前述で解説した測地系や座標系のミスも絶対に選択を間違えてはいけません。通常はRTK両方が同じ測地系に設定されますが、データの数値が異常に大きくずれるときは一度基準局側の座標系を再確認することをおすすめします。

• 機械的なトラブルや電源切れ: GNSSアンテナやケーブル類の互換部品の故障やバッテリー切れでも補正受信は停止します。ケーブルが切断していると、衛星信号自体も受信できずRTKはFIXになりません。現場に出る前に、電源を含め機器類が正常に動作するかチェックしておきましょう。特に長時間のRTK測量では、基準局・移動局ともに予備なくバッテリーを準備しておくことが大切です。やむを得ず現場で補正が受けられない場合、RTKに固執せず後日PPK処理に回すのも選択肢の一つです。

• 衛星受信環境が不十分な場合: 理論上RTKでは5基以上の衛星が同時に使えればFIX解が可能ですが、衛星配置が偏りまたはデータ質が低い場合は5基見えていてもFIXは難しくなります。天空まで視界が開けた場所で測量を行い、GPSやGLONASSやQZSSなど複数の衛星系統を使用して複数衛星を確保すると結果的にFIX獲得率が向上します。環境要因でRTKが不安定なときは、大丈夫な判断で時間帯や所宿を変えることも検討してみましょう。

LRTKによる簡易測量のすすめ

ここまで、RTK補正情報の受信の確認方法や、うまく受信できない場合の原因・対処について見てきました。RTK測量を成功させるには、周囲の環境確認や通信・機器設定など注意すべき点が多く、高度な知識や経験も要求されます。そこで注目したいのが、これらの課題を一挙に解決しだれでも簡単にセンチ精度測位を実現できるソリューションLRTKです。

LRTK（エルアールティーケー）は、スマートフォンや専用小型デバイスを用いて手軽に高精度測位が行えるよう設計された新しい測量システムです。複数の衛星測位技術とクラウドサービスを組み合わせることで、当然のように付きまわっていたRTK運用の煩雑さを排除しています。例えば基準局の設置や通信確保、座標系の調整といった高度な作業を意識せずとも、LRTKなら現場で端末をセットするだけで自動的にミリ単位の測位が可能です。実際の運用では日本の準天頂（QZSS）の補強信号も活用しており、携帯電話の電波が届かない山間部などでも安定した測位が行えます。

LRTKを活用することで得られるメリットの一部をご紹介します。

• 手軽さ: スマホアプリ中心の直感的な操作で、特別なGNSSの専門知識がなくても扱えます。難しい設定や現場調整が不要で、短時間のトレーニングですぐに利用可能です。

• 高精度: 複数地点からの衛星観測や先端的なクラウド補正技術により、水平・垂直とも約1～2cmの測位精度を実現します。専用の一脚（モノポッド）を使えばお一人でも安定した測位が行え、数十回の平均化によってミリ未満の精度に近づけることも可能です。

• 信頼性: 従来のRTKで問題となりがちな通信途絶や設定ミスのリスクが大幅に削減されます。データはリアルタイムでクラウドに自動保存され、万一の機器トラブル時も測位ログが残るため安心です。

• 効率性: 機器をポーチに入れて現場へ持ち運び、ワンタッチで測位開始できる手軽さから、従来よりも測量作業の生産性が向上します。後処理の手間も省けるため、測ったその場で成果を得て次の工程に進めます。

最新テクノロジーを駆使したLRTKを導入すれば、RTK測量にまつわる「Fixしない」「精度が出ない」といった悩みから解放されるでしょう。興味のある方は、ぜひLRTKの詳細情報をチェックしてみてください。現在、サービス紹介資料の無料提供も行っていますので、お気軽に資料請求をご検討ください。

FAQ

Q: GPS単独測位とRTK測位は何が違うのですか？
A: 普通のGPS測位（GNSS単独測位）では、複雑な要因により5～10m程度の位置誤差が生まれます。RTK測位は、基準局からの誤差補正データを受信して、それらをローバー側のGNSS測位値に適用することで誤差を相殺させ、数cmの非常に高い精度を実現します。いわばGNSS単独測位が「生の測位値」、RTKが「調理した測位値」と言えます。ただしRTKには、基準局や通信線、RTKサービスの登録など別途の手順が必要です。

Q: 携帯電波の届かない場所でもRTK測位は可能ですか？
A: 携帯回線の経路が無い現場でもRTKは行えます。選択肢としては、日本のQZSSが配信するCLASサービスを利用してネット不要でセンチ級測位を実現する方法が有効です。または、通信網が無い場所では現場に基準局を設置し、PPKなど後処理法を使う手段も考えられます。LRTKはQZSSのCLAS信号を搭載しているので、携帯圏外でも現場単独でFix解を得ることが可能です。

Q: RTK補正情報の利用には費用がかかりますか？
A: RTK補正データを得る方法によって費用は異なります。自分で基準局を立てる場合は特別な維持費用はかかりませんが、ネットRTKサービスを利用する場合は月額や利用金が発生します。CLASは国が無償提供するサービスで、利用料は発生しません。LRTKはCLASやクラウド上の強力なRTK補正基盤を組み合わせた総合サービスで、利用料金はサービスの契約形態によって異なりますが、利用者側で利用するときに利用料を意識する場面はありません。

Q: 複数GNSSやデュアル周波数対応の受信機を使うとRTKの精度向上に効果がありますか？
A: はい、大きな効果があります。複数ギャラクシーに対応した受信機は使える衛星数が激増するため、上空視界が悪い現場でも必要な測位衛星を確保しやすくなります。またL1/L2などデュアル周波数受信機は、雷雨層過程の誤差修正度が大幅に向上し、単一周波数に比べ短時間でアンビギュイティ解決が可能です。その結果、初期のFIX獲得までの時間短縮や、一度FIXした後の維持率が大幅に改善します。高精度を安定して得るには、可能な範囲で複数GNSS・複数周波数機を活用することが有利です。

Q: LRTKとはどのようなサービスですか？
A: LRTKは、従来のRTK運用に代わる新しい高精度測位サービスです。スマートフォンと専用受信機を組み合わせ、クラウド上の補正プラットフォームと連携することで、専門的な手順なしに誰でもセンチ級の測位を行えます。面倒な基準局設置や座標変換作業が不要で、端末を持って現場に行きボタンを押すだけで測量が完結します。通信や機器設定のトラブルに悩まされることもなく、測位データは自動でクラウド保存されるため、安全・確実に成果を得られる点も特徴です。詳しくはLRTKの公式情報をご参照ください。