現地調査向けGNSS選定

山岳調査向けGNSS選定ガイド｜2周波/3周波・CLAS・外付け受信機・スマホ比較

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山岳調査向けGNSS選定ガイド — 2周波/3周波・CLAS・外付け受信機・スマホ比較

谷筋や樹林下、通信圏外……。現場で“迷わない位置取り”のために、2周波/3周波・QZSS‑CLAS・端末別の違いと、スマホ連携の実務をまとめました。

TL;DR（結論）

通信が入る＆コスト優先でcm級：2周波RTKNtrip → mapry R‑ONE が合理的（本体＋月額＋Ntrip）。
圏外でもcm級／Fixの粘り最優先：3周波QZSS‑CLAS(L6) → LRTK Phone（CLAS対応モデル） が有利。
踏査（1–3mで十分）：スマホ単体でもOK。確実にL5を使いたいなら iPhone 16 Pro系。
※スマホ単体で CLAS(L6) の復調はできません。外付け受信機が前提。

GNSSの基礎｜2周波と3周波の違い

GNSSは GPS / GLONASS / Galileo / BeiDou / QZSS（みちびき）などの総称。衛星からの搬送波 L1/L2/L5/L6 を複数同時に受信すると、電離層補正の自由度が増し、整数アンビギュイティ解決（Fix）が速く頑健になります。

2周波（例：L1＋L2/E5）

  • 通信ありの ネットワークRTK で cm級 が現実的
  • コストと運用の軽さで有利

3周波（例：L1＋L2＋L5）

  • 初期Fixが速く、遮蔽やマルチパスで粘る
  • CLAS(L6) と相性がよく、圏外でも高精度の選択肢

Qiita記事（2018）の要約と2025年のアップデート

出典：「GPS測位の種類とか予備知識」（Qiita, 2018-08） は最終更新から年数が経っています。要点を要約し、現状に合わせてアップデートしました。

記事の要約（当時の記述）

  • 周波数：L1/L2/L5/L6 を紹介。L6（みちびき）は「cm級補強」だが専用機で高価と記載。
  • 測位方式：Single（単独測位）／DGPS／RTK／PPPを概説。一般利用はRTKが現実的との結論。
  • RTKのFix時間：L1+L2は約1分、L1のみは最大10分程度かかる場合があると記載。
  • 当時の低価格機：u‑bloxベース（M8Pなど）やトラ技RTKキットを例示。

いま見直すポイント（2025年の状況）

  • CLAS（QZSS L6D）は実運用が定着：電波は無料。CLAS対応受信機があれば圏外でもcm級が狙える。専用機はかつてより大幅に低価格化。
  • 2周波は標準化、3周波の普及：ZED‑F9P系などのL1/L2受信機が一般化し、3周波機も増加。Fixの初期収束が高速・頑健に。
  • マルチGNSS前提：GPSに加えてGLONASS/Galileo/BeiDou/QZSSを束ねるのが一般的。山間・樹林下での冗長度が向上。
  • PPP系の選択肢：衛星配信のMADOCA‑PPP（L6E）や民間PPP‑RTKが整備。現場要件によってはRTK以外も実用。
  • DGPSは縮小：SBAS（MSAS）やRTK/PPP‑RTKに置き換えが進み、用途は限定的。
  • スマホ事情：L5対応スマホが増えたが、CLAS(L6)の復調はスマホ単体不可。外付け受信機で位置データを取り込むのが実務。

GPS測位の種類と課題（検証＆2025アップデート）

電波の種類（用語の整理）

  • L1/L2/L5：GPSの測位用周波。近年はL1+L5の民生機（スマホ含む）が普及。
  • L3：GPSの測位用ではなく、核爆発検知システムのデータ伝送。
  • L4：電離層補正の研究用として検討された帯域。広域運用はされていない。
  • L6：GPSではなくQZSS（みちびき）の帯域。ここでCLAS（センチ級補強）が放送される。対応受信機が必要。

測位方式の現在地

  • 単独測位（Single）：数m級。SBAS（MSAS等）で精度・信頼性が向上。
  • DGPS：歴史的方式。現在はSBASやRTK/PPPが主流で用途は限定的。
  • RTK：2周波（L1+L2/E5）が標準。単周波RTKは短基線（〜1–2km目安）向け。デュアル周波RTKは単独基線でも〜20km目安、ネットワークRTKなら広域で安定運用。
  • PPP/PPP‑AR：かつては10–30分の収束が一般的だったが、PPP‑AR（PPPの整数化）や地域補強の発達で収束短縮が進む。
  • PPP‑RTK/CLAS：QZSSのL6Dで補正を衛星放送。通信圏外でもcm級が狙える。さらにMADOCA‑PPP（L6E）という衛星PPPも整備。

コストの見直し

  • かつて高価だった2周波受信機は大幅に低価格化。
  • CLAS対応機も普及し、「実験用で超高額」という状況ではない。

有効範囲の考え方

  • 単周波RTK：短基線（〜1–2km）で安定運用が現実的。
  • デュアル周波RTK：〜20km程度が一般的な目安。ネットワークRTKなら広域でも安定。
  • 環境（電離層状態・地形・通信品質）で実力は変動するため、現場での冗長設計が重要。

「CLAS対応」とは？（QZSS L6｜センチメータ級補強）

CLAS＝Centimeter Level Augmentation Service。みちびき（QZSS）が L6D 信号で配信する PPP‑RTK型（SSR）補正 を、対応受信機が衛星から直接受け取り解読し、測位に適用します。

  • 必要：L6を受信できるRF/アンテナ ＋ CLASデコーダ内蔵の 対応受信機（スマホ単体は不可）
  • 費用：電波は 無料（利用料なし）。機器のみ用意
  • 対象：日本国内の地域サービス（L6EのMADOCA‑PPPは別サービス）
  • 特性：通信圏外でも高精度可。ただし 初期収束に数分かかる場合あり

製品比較：LRTK Phone vs mapry R‑ONE

観点LRTK PhoneR‑ONE（mapry）
周波数3周波（L1/L2/L5）2周波
補正CLAS(L6)対応モデル＋ネットワークRTKネットワークRTK（Ntrip）前提
圏外運用可（CLAS衛星補強）不可（通信必須）
想定精度条件が整えば cm級通信確保で cm級
用途AR杭打ち誘導／出来形ヒートマップ／点群スキャン→クラウド境界・立木測位、LiDAR併用で位置付与、低コストでcm級
費用感要問合せ本体95,000円（税抜）＋アプリ月額＋Ntrip

参考：LRTK Phone｜https://www.lrtk.lefixea.com/lrtk-phone ／ mapry R‑ONE｜https://service.mapry.co.jp/r-one

スマホ内蔵GNSSの実力と注意点

重要：スマホ単体で CLAS(L6) の復調はできません。cm〜dm級は 外付け受信機が前提。
端末公式の位置情報仕様2周波の明記実用所感
iPhone 16（無印） GPS / GLONASS / Galileo / QZSS / BeiDou なし（＝実務上は単周波扱い） 多星座で良好。確実なL5運用は Pro系推奨
iPhone 16 Pro/Max 上記に加え Precision dual‑frequency GPS（L1+L5） あり 樹林下・谷筋でFixが安定しやすい
Galaxy A23 5G GPS / GLONASS / Galileo / BeiDou（レビュー実測） 公称なし（SoCはL1+L5対応だが端末実装は非明記） 屋外で概ね ±3m。厳所は冗長観測推奨

外付けGNSS × スマホ連携（置き換えの仕組み）

共通の考え方

  • スマホは 衛星の生電波 は読まない
  • 外付け受信機が測位 → NMEA等の位置データをスマホへ
  • CLAS/RTKの補正・Fixは 受信機側で完結

接続手段

  • Bluetooth（SPP/BLE）：最も一般的
  • USB‑OTG（Android）：シリアル/NMEAを直接
  • Wi‑Fi（TCP/UDP）：ソケット配信を受信

AndroidでOS位置に置き換え

  1. 受信機を Bluetoothペアリング
  2. 開発者向けオプションで モック位置アプリ を指定
  3. アプリでNMEAを受信 → システム位置を外付け座標に置換

iOSの取り込み

  • MFi対応受信機：Core Locationに統合（全アプリで外付け位置）
  • 非MFi BLE機：OS全体置換は不可。ベンダーSDK/専用アプリ内で利用
FAQ｜外部アンテナをBluetoothで置き換えられる？
いいえ。アンテナ単体は 電波（RF） を拾うだけでデータを出しません。必要なのは GNSS受信機（アンテナ＋GNSSチップ） です。Bluetoothで渡せるのは 測位結果（NMEAなど） です。

用途別のおすすめ

  • 踏査（1–3mで十分）：スマホ単体。ログは 静止＋往復 で冗長化。iPhone 16 Pro系はL5でよりロバスト
  • 出来形・杭打ち（cm級／通信あり）：R‑ONE（2周波＋Ntrip）。三脚＋ポール＋安定通信
  • 谷筋・樹林下・圏外（cm級）：LRTK Phone（3周波＋CLAS対応）。衛星補強で通信レス運用が可能

導入チェックリスト

  • 必要精度：m / dm / cm
  • 通信：常時あり / 断続 / 圏外
  • 地形・植生：谷筋 / 樹冠率
  • 点数・作業フロー：杭打ち誘導 / 点群 / 出来形
  • 予算：初期（本体・アクセサリ）＋月額（アプリ・Ntrip）
  • 連携：QGIS/ArcGIS での入出力（GeoJSON/CSV/LAZ）

参考リンク（一次情報）

※ 仕様は機種/地域で変わる場合があります。正確性が重要な業務では、各メーカーの最新版ドキュメントをご確認ください。

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