はじめに：SLAS・RTK・CLASとは何か？

近年、衛星測位の高精度化が進み、GPS単独では約5～10 m (16.4–32.8 ft)だった測位誤差が、サブメータ級測位補強サービス（SLAS）やセンチメータ級測位補強サービス（CLAS）といった新技術により、約1 m (3.3 ft)～数 cm (several in)まで飛躍的に向上しています。また、従来からあるRTK測位（Real-Time Kinematic測位）も含め、目的に応じて様々な高精度測位手法を使い分けられる時代になりました。本記事では、SLASの特徴や測位精度を中心に、RTK・CLASとの違いを徹底比較します。測量や建設、農林業、インフラ管理、自治体の防災担当など、GNSS高精度測位に関心のある技術者・実務者の方はぜひ参考にしてください。

SLASの測位精度はどのくらい？ 結論から言えば、SLASを利用することでGPSの測位誤差は水平約1 m (3.3 ft)以内（95%）に収まります。これは通常5～10 m (16.4–32.8 ft)程度ある誤差を大幅に低減できる優れた性能です。ただし、より厳密なセンチメートルレベルの精度が必要な場合には、RTKやCLASといった方式が必要になります。以下、各方式の仕組みと精度特性、メリット・デメリットを詳しく見ていきましょう。

SLASとは？仕組みと精度の特徴

SLAS（サブメータ級測位補強サービス）は、日本の準天頂衛星システム「みちびき」（QZSS）が提供する衛星測位の補強サービスです。その名の通り「サブメータ級」、すなわち1 m (3.3 ft)未満の測位精度を目指したもので、GPS単独測位の誤差要因を衛星からの補正情報で軽減します。技術的には欧米のSBAS（衛星型広域補強システム）に類似しており、みちびきのL1S信号を通じてGPSやQZSS衛星の軌道誤差・時計誤差、電離圏遅延などの補正データを配信します。受信機がこの補強信号を利用することで、従来は数メートルあった測位誤差が約1 m (3.3 ft)程度まで縮小されます。

SLASのカバーエリアは日本全国および周辺の一部地域で、複数の準天頂衛星から同時に補強信号が送信されるため、信頼性も非常に高く保たれています。公式仕様では、国内の主要エリアにおいて水平誤差95%が1.0 m (3.3 ft)以下（垂直方向は2.0 m (6.6 ft)以下）と定義されています。実際の検証例でも、SLASを使うことで例えば垂直方向の誤差が6 m (19.7 ft)程度から2 m (6.6 ft)程度に改善されるなど、高性能な測位機器では約1 m (3.3 ft)の水平精度が得られています。一方、車載用など安価な受信機の場合でも、SLAS適用により約2–3 m (6.6–9.8 ft)程度の精度に向上することが確認されています。それだけでも通常のGPSより格段に精度が高く、カーナビやハンディGNSS端末でも恩恵が得られる点は大きなメリットです。

SLASの強みは、追加の通信や基地局を必要とせず、受信機単体で補強信号を受け取れることです。みちびき衛星からの電波さえ受信できれば良いため、携帯圏外の地域や海上でも利用可能です。また補強信号の取得は即時的で、受信開始から約30秒以内には安定して補正が反映されます。そのため初期設定や待ち時間もほとんどなく、電源を入れてすぐにサブメータ級の測位を始められます。ただし、SLASで得られる1 m (3.3 ft)前後の精度は、境界測量や機械制御などセンチメートル精度を要する用途には不十分です。その場合は後述するRTKやCLASの活用が必要になります。

RTK測位とは？高精度だが通信や設備が必要

RTK（リアルタイム・キネマティック）測位は、古くから測量分野で利用されているセンチメートル級測位の代表的手法です。既知の座標を持つ基地局と移動体側のローバー（移動局）が同時に衛星信号を受信し、搬送波位相の差分を利用して高精度な位置を算出します。一般にRTKでは水平2–3 cm (0.8–1.2 in)程度、垂直5 cm (2.0 in)程度の精度が得られ、条件が良ければ初期の固定解（整数解）も数秒以内に得られるという大きなメリットがあります。

しかし、RTK測位には常に基地局からの補正情報を受信し続ける必要があるため、いくつかの制約が伴います。第一に、ユーザー自身が基地局を設置する場合、基地局用の高性能GNSS受信機や無線送信機器を用意し、既知点に据え付ける手間がかかります。また無線で飛ばせる距離には限りがあり、基地局から数 km 以上離れると精度が徐々に低下します（一般に10 km 以上離れると補正効果が薄れ誤差が増大します）。第二に、基地局を自前で用意しない場合は、ネットワーク型RTK（Ntrip方式）のサービス契約が必要です。国土地理院の電子基準点網など複数の基準局データを活用した仮想基準点（VRS）から補正情報をインターネット経由で受信する方式で、基地局設置の手間は省けますが常時通信回線が必要となります。さらに多くは民間の有料サービスであり、月額または年額の利用料金が発生します。

以上のように、RTKは高精度ながら専用機器の準備や通信インフラへの依存が避けられません。山間部や通信環境の悪い現場、災害時に通信や基地局が機能しない状況では、リアルタイムのRTK測位は成立せず測位精度も通常のGPS程度（数 m (several ft)）に逆戻りしてしまいます。また都市部でも高層ビルの谷間では基地局との通信が途切れたり衛星自体が捕捉できなくなることがあり、RTK特有の「固定解が得られない」「解がフロート解（数十 cm 誤差）に落ちる」という現象が発生します。それでも平坦で見通しの良い現場や携帯通信圏内の環境であれば、RTKは依然として即時かつ高精度な測位手段として有力です。測量の立会いが必要な境界点の計測や、ICT建機による造成工事、出来形管理など、センチメートル精度が要求される作業では現在も広くRTKが活用されています。

CLASとは？みちびきによるセンチメートル級補強

次に、CLAS（センチメータ級測位補強サービス）について説明します。CLASは日本の準天頂衛星みちびきが提供する無料の高精度測位サービスで、ある意味「衛星から降ってくるRTK補正情報」と言える画期的な技術です。技術的にはPPP-RTK（精密単独測位＋RTK）という方式が採用されており、国土地理院の電子基準点（GEONET）網の観測データから日本全域の誤差情報を計算し、それをみちびき衛星のL6帯電波に乗せて配信しています。ユーザー側はCLASに対応した受信機でL6信号を受信し、自身の測位解にその補正を適用することで、リアルタイムにセンチメートル級の高精度測位を実現できます。

従来のRTKとの最大の違いは、ユーザーが自前の基地局を用意しなくても良いこと、そして補正情報取得に通信回線が不要なことです。CLASでは基準局（電子基準点）は国が整備・運用するものを仮想的に利用し、その誤差補正情報が直接衛星から降ってくるイメージになります。距離による精度低下が無く、日本国内であればどこでも均質な補強情報が得られるのも利点です。またインターネット接続が不要なため、山間部や海上など携帯電波の届かない場所でも単独でセンチメートル精度を出せます。さらに衛星からの補強信号そのものは誰でも無料で受信できます（対応受信機の用意は必要です）。これにより、これまで高価な機材投資や月額課金が障壁だった高精度測位が、より手軽に利用できるようになりました。

もっとも、CLASを使うには専用の高精度GNSS受信機（マルチGNSS・マルチ周波数対応機）が必要です。一般的なスマートフォン内蔵GNSSでは対応していないため、外付けの受信機や測位モジュールを準備する必要があります。また測位開始からフル精度が得られるまでに多少の収束時間を要する点にも注意が必要です。RTKが初期測位数秒でほぼ最良精度を得られるのに対し、CLASでは補正情報を受信してから数十秒～1分程度で数 cm (a few in)の精度に達するという特性があります（初期の数十秒間はRTKのフロート解に相当するデシメートル級の精度に留まります）。したがって、電源投入直後に即センチメートル級の結果を求める用途では、少し待機時間が発生します。ただし一度高精度解に収束してしまえば、その後は安定して数 cm (a few in)内の誤差に保たれ続けます。CLASのサービス提供エリアは日本国内（みちびきの可視範囲内）に限られるため、海外では利用できませんが、日本での農業・建設・測量からインフラ点検、災害対応まで幅広い分野で活用が期待されています。

SLAS・RTK・CLASの精度比較

ここまで各方式の概要を説明しましたが、それぞれ達成できる測位精度を比較してみましょう。以下に、代表的な条件下での精度目安をまとめます。

• GPS単独測位: 誤差5～10 m (16.4–32.8 ft)程度（一般的なスマホやカーナビでの精度）

• SLAS補強あり: 誤差約1 m (3.3 ft)（水平95%）程度。垂直方向は2 m (6.6 ft)程度で、通常のGPSより大幅に改善。

• RTK測位（固定解）: 誤差2–3 cm (0.8–1.2 in)程度（水平）、数 cm (a few in)～5 cm (2.0 in)程度（垂直）。環境が良ければ常にこの精度を維持。

• CLAS測位: 誤差5–10 cm (2.0–3.9 in)程度（水平）※初期収束後。垂直方向はおおむね10 cm台（around the 4 in range）。開始直後は0.1–0.3 m (0.3–1.0 ft)程度だが約1分以内に数 cm (a few in)まで向上。

このように、精度だけを見ればRTK ≒ CLAS (数 cm 級) >> SLAS (~1 m 級) >> GPS単独 (数 m 級)という関係になります。SLASはRTKやCLASに比べると精度面では劣りますが、設備や運用コストの低さ、手軽さという利点があります。逆にRTK・CLASは機器や環境が揃えば極限までの高精度が得られますが、要求されるリソースも大きくなります。用途に応じて「サブメータで十分か、それともセンチメートルが必要か」を見極め、適切な方式を選択することが重要です。

利用シーン別の実用性比較

続いて、様々な現場でSLAS・RTK・CLASがどのように使い分けられるかを比較します。市街地や山間部、農地、災害現場といった典型的なシーンごとに、各方式のメリット・デメリットを見てみましょう。

• 都市部（高層ビル街）： ビルによる衛星視界の遮断やマルチパス（反射）の影響で、どの方式でも測位が不安定になりがちです。RTKの場合、ビル街では基地局からの通信が届きにくかったり固定解が頻繁に途切れる恐れがあります。CLASも衛星からの補強信号を受信できなければ効果を発揮できませんが、準天頂衛星は高仰角に位置するため周囲の建物上空が開けていれば受信可能です。複数周波数・複数衛星（GPS/GLONASS/みちびき等）に対応した受信機を用いることで、都市部でも捉えられる衛星数を増やし精度維持に繋げられます。一般に都市部では、リアルタイムのセンチメートル測位が難しい場面ではSLASによるサブメータ級で割り切るか、あるいは補助的にトータルステーション等の地上測量機を併用する判断も必要です。

• 山間部（森林・谷間）： 携帯の通信圏外となる山間部では、ネットワークRTKは事実上使用できません。自前で基地局を設営することも地形的・人手的に困難なケースが多いでしょう。その点、CLASやSLASであれば衛星可視さえ確保できれば単独で測位が可能です。深い谷間や濃い樹林帯では衛星信号自体の受信が難しくなりますが、尾根筋や伐採地などある程度空が開けた場所ではCLASにより高精度測位が期待できます。RTKの場合も、山間部であれば移動局と一緒に簡易な基地局を持ち込んで短距離RTKを行う方法がありますが、初期設定や機材運搬の手間を考えると、一人で迅速に測位を行うには衛星補強型のCLAS/SLASに軍配が上がります。

• 農地・平地（農業利用）： 見通しの良い広い農地では、RTK・CLASともに本来の性能を発揮しやすい環境です。農業分野では自動運転トラクターによる精密農業にセンチメートル精度のGNSSが活用されており、従来は移動基地局を伴ったRTKや地域のVRSサービス利用が一般的でした。CLAS対応の受信機を搭載すれば、通信コストをかけずに常時 cm 級の位置情報が得られるため、今後は農業ICTへのCLAS活用がますます進むでしょう。一方、ほ場の区画確認や作付計画程度であればSLASによるデシメートル級（1 m 未満）の測位でも実用に耐える場面があります。農地では比較的携帯電波も届きやすいため、既存のネットワークRTKサービスを使える場合はそれを用いるのも有効です。広大な圃場や牧場を跨いで移動しながら測量するようなケースでは、基地局の再設置やVRSエリア切替が不要なCLAS方式に利点があります。

• 災害現場： 地震や豪雨など大規模災害の発生時には、被災地域で通信インフラがダウンしRTKネットワークが使えなくなることがあります。そのような状況下でも、CLAS対応機器があれば単独で高精度測位を継続できます。実際に、2023年の能登半島地震では、現地でインターネットが寸断された中、CLAS対応の小型GNSS受信機が活躍し被災状況の測量に威力を発揮した例があります。災害対応では時間との戦いになるため、準備なしですぐ使えるCLASは非常時のバックアップ手段として極めて有用です。また、通信が不要なSLASも簡易測位には役立ちます。例えば被災地で被害箇所の概略位置を多数記録するといった用途では、1 m (3.3 ft)級精度でも情報共有に十分貢献できるでしょう。もちろん、詳細な変位計測やインフラ復旧工事のためにはRTK/CLASによるセンチメートル計測が理想ですが、CLASであれば孤立現場でも一人でその精度を確保できる点が大きな強みです。

• インフラ点検・広域移動測量： 道路や鉄道の巡回点検、モバイルマッピングのように長距離を移動しながら測位するユースケースでも各方式に特徴があります。CLASは日本全国を通して同一の補正サービスが受けられるため、移動中にエリア境界を意識する必要がありません。例えば数十 km に及ぶ道路測量でも、途中で基地局を移し替えたりネットワークサービスの切替設定を行うことなく連続して高精度データを取得できます。これは、ドローン測量やMMS（移動計測車）による広範囲計測でも大きなメリットです。一方、RTK（特にローカル基地局方式）はカバーできる範囲が限定されるため、広域では複数拠点での基地局設置や頻繁な再初期化が必要になる可能性があります。SLASは広域移動中も常に1 m (3.3 ft)級で測位が維持されるので、たとえRTK/CLASの精度が得られない瞬間があっても位置把握のベースラインとして機能します。インフラ点検では、SLASでおおよその位置を把握しつつ、重要箇所ではRTK/CLASで精密計測を行うといった使い分けも考えられます。

精度維持性・可用性・初期化時間・コストの比較

最後に、運用上の観点からSLAS・RTK・CLASを比較してみましょう。

• 精度の維持性: RTKは固定解を得ている間は数 cm (a few in)の高精度ですが、電波干渉や衛星ロストで解がフロート解（数十 cm 精度）に落ちたり、最悪場合によっては解が得られなくなることもあります。再度固定解を得るには環境が回復するのを待って初期化（再測位）が必要です。CLASも衛星信号をロストすれば精度低下しますが、短時間であれば内部で推定した誤差状態を維持できるため、完全に途絶しない限り比較的安定した精度を保ちやすいと言えます。仮に補強信号を失っても、受信復帰後は再収束によって数十秒程度で高精度を取り戻せます。SLASは常に1 m (3.3 ft)程度の精度ですが、補正が効いている限り大きく精度がぶれることはありません。衛星可視数が極端に減らない限り安定してサブメータ級を維持できます。

• 可用性（利用可能性）: RTKは通信インフラや基地局の有無に左右されるため、利用可能な地域・状況が限定されます。ネットワークRTKは携帯圏内でしか使えず、トンネル内や離島・洋上などではサービス圏外となります（別途衛星電話等を用いない限り困難）。ローカルRTKも基地局を設置できる範囲内に限られ、遠征先や急な測量では手配が難しい場合があります。これに対し、CLASとSLASは日本国内であれば基本的にどこでも利用可能です。みちびき衛星は現在4機体制で運用され、常に少なくとも1機が日本上空にいるため、空が見えてさえいれば山奥でも海の上でも補強信号を受け取れます（屋内やトンネル内は除く）。CLAS/SLASの信号送信自体も高い稼働率で運用されており、サービス停止のアナウンスがない限り常時利用できます。したがって、可用性の面では衛星補強方式が群を抜いています。

• 初期化時間: 測位を開始してから目標の精度を得るまでの時間にも差があります。RTKは条件が整えば数秒以内に固定解が出るため初期化は非常に高速です。ただし一度途切れて再固定する際も同様に数秒～十数秒程度は要します。CLASは前述のように数 cm (a few in)精度に到達するまで30秒前後の収束時間を要しますが、この間もサブメータ～デシメートル級では測位できています。SLASはほぼ即時に補正効果が得られ、特別な初期収束待ち時間はありません（通常のGPSが位置を掴むのと同程度の時間で補強が効き始めます）。従って、即応性が特に求められる場面ではRTK/SLASが有利ですが、CLASも1分程度で実用精度に達するため現実的には大きなハンデにはなりません。

• コスト: 導入・運用コストの違いも重要です。SLASとCLASはいずれも衛星から提供される公共サービスで、利用料金は無料です。ユーザーは対応するGNSS受信機さえ用意すれば、追加コストなく高精度測位を得られます。SLASは単周波でも受信機を小型化できるため、安価なチップやハンディ機器にも搭載しやすい特徴があります。CLAS対応機器は現状やや高価ですが、それでも従来の高精度測量機器（数百万円級）に比べれば大幅に低コスト化が進んでいます。複数台の受信機を運用する場合も、CLASなら補正サービスの契約本数を気にせず増やせます。一方、RTKは機器や通信に最もコストがかかります。基地局＋ローバーを用意する場合、機材費用が2倍必要な上、無線機器や免許申請のコストも発生します。ネットワークRTKでは機材はローバーのみで済みますが、民間サービスへの継続的な課金が必要です（契約数が増えると費用も増大）。また、現場ごとに基地局設営や通信設定を行う作業コストも無視できません。総合的に見ると、SLASはほぼ無料、CLASは導入費のみ（維持費無料）、RTKは導入費＋通信費という位置付けになります。

まとめ：高精度測位の使い分けとLRTKによるスマホ測量

SLAS・RTK・CLASの特徴と違いを比較してきましたが、それぞれに得意な場面と不得意な場面があることがお分かりいただけたと思います。言い換えれば、3つの手法は相互に補完的であり、状況に応じて使い分けることで常に最適な測位精度を得ることが可能です。例えば平時は通信環境の整った都市部でネットワークRTKを使い、山間部や災害時にはCLASで単独測位に切り替える、精度要求が低い作業ではSLASで簡便に済ませる、といった柔軟な運用が理想です。

その際に鍵となるのが、複数の測位方式に対応したオールインワンGNSS受信機の存在です。最近ではスマートフォンと連携できる小型高精度GNSS受信機が登場しており、その代表例が東京工業大学発ベンチャー・レフィクシア社のLRTKシリーズです。LRTKはマルチGNSS・マルチ周波数対応で、みちびきのSLAS・CLASにも受信機単体で対応しています。さらにスマホのネット接続を介せば従来型のネットワークRTKにも接続可能で、まさにSLAS・RTK・CLASの全てを使い分けできる環境を1台に備えています。専用ケースを介してスマホに装着し、Bluetoothで連携する仕組みで、重量約125 gという小型軽量設計ながらアンテナ・バッテリーも内蔵したオールインワンです。スマホで専用アプリを立ち上げれば即座にセンチメートル級測位が開始でき、取得したデータはクラウド共有することも可能です。スマホがそのまま測量機器になる手軽さで、現場の誰もが直感的に扱えることから、従来は2人1組で行っていた測量作業も1人で完結できるようになります。

高精度GNSS測位は、今後ますます多くの業界で必要不可欠な基盤技術となっていくでしょう。SLAS・RTK・CLASそれぞれの利点を理解し使いこなすことで、場所を選ばず安定した測位精度を確保できます。そしてLRTKのような最新ソリューションを活用すれば、煩雑だった高精度測位が格段にシンプルになり、生産性と業務効率の向上に直結します。ぜひ自社のニーズに応じて最適な手法を選択し、GNSSの持つポテンシャルを最大限に活かしてみてください。