
土木・建設を始め自動車やインフラなど、現在、さまざまな業界で活用されている衛星測位技術。
衛星測位のひとつである「GPS」は、スマホやカーナビに搭載されていることから、身近な存在になっている。
しかし、「GPSについて説明できるか?」「GPSとGNSSの違いを伝えられるか?」と問われると、きちんと答えられる方は意外と少ないのではないだろうか。
本記事では、位置情報サービスの基礎を伝えながら、さまざまな測位方法も解説。読み終える頃には、GNSS測位技術の活用シーンを具体的にイメージしていただけるはずだ。
「Global Navigation Satelite System」の頭文字からなる「GNSS」とは、衛星を利用した測位システムの総称を表す言葉だ。

ちなみに誰もが馴染みのある「GPS」は、GNSSの中のひとつで、米国製の衛星測位システムの名称で、そのほかにも、欧州連合の「Galileo」やロシアの「GLONASS」、中国の「BeiDou」、インドの「IRNSS」、そして日本の準天頂衛星(QZSS)などがある。
準天頂衛星(QZSS)とは、日本上空のみを飛ぶように設計されている「みちびき」と呼ばれる人工衛星で、GPSでは補いきれない測位精度を上げるため、2018年から運用が開始された。
この「みちびき」の登場により、メートル級の誤差が生じていたGPS利用時から大幅に測位精度が向上。さまざまな業界・分野のビジネスで技術利用が進んでいる。
GNSS衛星を利用する測位方法は、「単独測位」と「相対測位」の2グループに分けられる。
単独測位を利用した身近なソリューションには、カーナビやスマホのGPS機能などがある。どちらもメートル級の誤差が生じても、それほど不便は感じないだろう。

しかし、建設やインフラの現場でこの誤差は一大事だ。精度が求められる場面には、相対測位を採用する。
相対測位では、基準局と観測点で同時に測位情報を取得し、2つの座標値から相対的に観測点の位置情報を求める。
相対測位には、代表的な2つの方法として、「D-GNSS測位」と「RTK-GNSS測位」がある。
RTK-GNSS測位を行うためには専用の受信機が必要だが、以下(写真)のようなコンパクトでシンプルな「GNSSレシーバー」でも受信が可能だ。
(撮影:デジコン)
3次元スマホ測量アプリ「OPTiM Geo Scan」の場合、このGNSSレシーバーとiPhone(iPad Pro)※があれば、誰でも簡単に高精度な測量ができてしまう。もちろん測量士(測量士補)の資格や専門知識も不要(※LiDAR搭載の機種に限る)。
「アプリだから精度が厳しいんじゃないの?」と懐疑的な目を向けている方もご安心あれ。
(撮影:デジコン)
測位精度は、令和4年度の国土交通省 「3次元計測技術を用いた出来形管理要領(案)」にも準拠していることから、「出来形測量」「起工測量」でも使用することができる。つまり、出来形管理計測に利用するため必要な高い精度(±50mm)を実現しているのだ。
国内のGNSSサービスを支える人工衛星「みちびき」は、現在4基が稼働中だが、今後3基の打ち上げが決定されている。将来的に7基となることから、今よりもさらに高精度な測位が期待できるだろう。

衛星測位のひとつである「GPS」は、スマホやカーナビに搭載されていることから、身近な存在になっている。
しかし、「GPSについて説明できるか?」「GPSとGNSSの違いを伝えられるか?」と問われると、きちんと答えられる方は意外と少ないのではないだろうか。
本記事では、位置情報サービスの基礎を伝えながら、さまざまな測位方法も解説。読み終える頃には、GNSS測位技術の活用シーンを具体的にイメージしていただけるはずだ。
宇宙から地上を観察。各国が参入している衛星測位システム
「Global Navigation Satelite System」の頭文字からなる「GNSS」とは、衛星を利用した測位システムの総称を表す言葉だ。

ちなみに誰もが馴染みのある「GPS」は、GNSSの中のひとつで、米国製の衛星測位システムの名称で、そのほかにも、欧州連合の「Galileo」やロシアの「GLONASS」、中国の「BeiDou」、インドの「IRNSS」、そして日本の準天頂衛星(QZSS)などがある。
準天頂衛星(QZSS)とは、日本上空のみを飛ぶように設計されている「みちびき」と呼ばれる人工衛星で、GPSでは補いきれない測位精度を上げるため、2018年から運用が開始された。
この「みちびき」の登場により、メートル級の誤差が生じていたGPS利用時から大幅に測位精度が向上。さまざまな業界・分野のビジネスで技術利用が進んでいる。
GNSS衛星の測位方法はおもに2種類
GNSS衛星を利用する測位方法は、「単独測位」と「相対測位」の2グループに分けられる。
単独測位:4基以上の衛星と1台の受信機で位置を特定
相対測位:4基以上の衛星と2台以上の受信機を使用
単独測位を利用した身近なソリューションには、カーナビやスマホのGPS機能などがある。どちらもメートル級の誤差が生じても、それほど不便は感じないだろう。

しかし、建設やインフラの現場でこの誤差は一大事だ。精度が求められる場面には、相対測位を採用する。
相対測位では、基準局と観測点で同時に測位情報を取得し、2つの座標値から相対的に観測点の位置情報を求める。
相対測位には、代表的な2つの方法として、「D-GNSS測位」と「RTK-GNSS測位」がある。
D-GNSS測位:
基準局と観測点、2台の受信機がそれぞれ単独相違を行い、座標値の差を補正情報として参照し、位置情報を求める方法。
測位性能は、誤差1m程度と単独測位と比較して大幅に向上しているが、単独測位の性能向上や、基準局以外にも補正情報が入手できる環境が整備されたことから、近年D-GNSS測位の利用シーンは減少傾向にある。
基準局と観測点、2台の受信機がそれぞれ単独相違を行い、座標値の差を補正情報として参照し、位置情報を求める方法。
測位性能は、誤差1m程度と単独測位と比較して大幅に向上しているが、単独測位の性能向上や、基準局以外にも補正情報が入手できる環境が整備されたことから、近年D-GNSS測位の利用シーンは減少傾向にある。
RTK-GNSS測位:
いま注目が高まっている相対測位方法。2周波を受信する受信機が、それぞれ測定を行い観測点に位相データを送信。
このデータと観測点の受信機で測定したデータをリアルタイムに解析し、観測点の位置を決定していく。こちらは誤差数cm単位と、D-GNSS測位よりもさらに高精度な測位が可能になった。
いま注目が高まっている相対測位方法。2周波を受信する受信機が、それぞれ測定を行い観測点に位相データを送信。
このデータと観測点の受信機で測定したデータをリアルタイムに解析し、観測点の位置を決定していく。こちらは誤差数cm単位と、D-GNSS測位よりもさらに高精度な測位が可能になった。
RTK-GNSS測位で、3次元測量を高精度に。国交省の要領にも準拠した、スマホ測量アプリ「OPTiM Geo Scan」にも注目
RTK-GNSS測位を行うためには専用の受信機が必要だが、以下(写真)のようなコンパクトでシンプルな「GNSSレシーバー」でも受信が可能だ。

3次元スマホ測量アプリ「OPTiM Geo Scan」の場合、このGNSSレシーバーとiPhone(iPad Pro)※があれば、誰でも簡単に高精度な測量ができてしまう。もちろん測量士(測量士補)の資格や専門知識も不要(※LiDAR搭載の機種に限る)。
「アプリだから精度が厳しいんじゃないの?」と懐疑的な目を向けている方もご安心あれ。

測位精度は、令和4年度の国土交通省 「3次元計測技術を用いた出来形管理要領(案)」にも準拠していることから、「出来形測量」「起工測量」でも使用することができる。つまり、出来形管理計測に利用するため必要な高い精度(±50mm)を実現しているのだ。
国内のGNSSサービスを支える人工衛星「みちびき」は、現在4基が稼働中だが、今後3基の打ち上げが決定されている。将来的に7基となることから、今よりもさらに高精度な測位が期待できるだろう。

参考元:
https://freelance-aid.com/articles/2318.html
https://www.gsi.go.jp/denshi/denshi45009.html
画像:Shutterstock
https://freelance-aid.com/articles/2318.html
https://www.gsi.go.jp/denshi/denshi45009.html
画像:Shutterstock
WRITTEN by
高橋 奈那
神奈川県生まれのコピーライター。コピーライター事務所アシスタント、広告制作会社を経て、2020年より独立。企画・構成からコピーライティング・取材執筆など、ライティング業務全般を手がける。学校法人や企業の発行する広報誌やオウンドメディアといった、広告主のメッセージをじっくり伝える媒体を得意とする。
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