測位の種類と精度｜単独測位・RTK・PPP・CLASの違い
「GPSってどれも同じでしょ？」と思っていませんか？
実はGPSにもさまざまな測位方式があり、精度・必要な機材・用途がまったく異なるんです。
この記事では、代表的な4つの測位方式
- 単独測位（Single Point）
- SBAS（広域補強システム）
- RTK（リアルタイムキネマティック）
- PPP（精密単独測位）
について、比較しながらわかりやすく解説していきます。
GPSの測位方式を一覧比較
まずは表形式で全体を把握してください。
この中でも筆者が現在使っているシステムがRTK技術です。（善意の基地局としても登録しています）
| 方式 | 略称 | 精度 | 補正手段 | 主な用途 |
|---|---|---|---|---|
| 単独測位 | SPP | 5〜15m | なし | スマホ、カーナビ |
| 広域補正 | SBAS | 1〜3m | 静止衛星からの補正信号 | 航空機、航法支援 |
| リアルタイム差分 | RTK | 1〜3cm | 基地局からのリアルタイム補正 | 農業、自動運転、土木測量 |
| 精密単独測位 | PPP | 5〜20cm | 地球全体からの広域軌道/時計誤差補正 | 測地、海洋観測 |
次に各測位システムについて詳細にみていきましょう。
1. 単独測位（SPP: Single Point Positioning）
- 最も基本的な測位方式
- 衛星の「擬似距離」を4つ以上使って三次元座標を計算
- 外部からの補正なし、完全な独立測位
特徴
- 精度：5〜15メートル
- メリット：シンプル・速い・安価
- デメリット：誤差が大きい・時間帯や天候に影響されやすい
豆知識： カーナビやスマホGPSはほとんどがこの方式。十分実用レベルだが、自動運転などには不向き。
2. SBAS（広域衛星補強システム）
SBAS（Satellite-Based Augmentation System）は、GPSに静止衛星を経由して補正信号を加える方式です。
各国のSBAS例：
| 地域 | 名称 |
|---|---|
| 日本 | MSAS（みちびきと共用） |
| アメリカ | WAAS |
| 欧州 | EGNOS |
| インド | GAGAN |
特徴
- 精度：1〜3メートル
- メリット：受信するだけで精度向上、航空機用途に最適
- デメリット：静止衛星が見えない場所では効果が薄れる
コラム： 飛行機の着陸精度を保証する「RNP AR」という制度では、SBASの信頼性が命を守る技術となっている。
3. RTK（リアルタイムキネマティック）
RTKは基地局と移動局の位置差をリアルタイムで補正する方式。
誤差数cmの超高精度測位を可能にします。
特徴
- 精度：1〜3センチメートル（cm）
- メリット：即時に超高精度、地上型GNSS測位の王様
- デメリット：基地局が必要、通信環境が必須（LTE, LoRa, WiFiなど）
豆知識： スマート農業トラクターが自動でまっすぐ走れるのはRTKのおかげ。もう「田植えで曲がる問題」は起こらない。
4. PPP（Precise Point Positioning）
PPPは全地球的な軌道・時計誤差モデルを補正して、1点だけでも数cm〜数十cmの精度を実現する方法です。
特徴
- 精度：5〜20センチメートル
- メリット：基地局不要・全世界どこでも使える
- デメリット：補正情報の取得と初期化に時間がかかる（数分〜数十分）
コラム： 海上の測位や地球変動観測、地殻プレートの監視など、PPPは“地球の動き”を測るプロレベルの技術。
どれを使えばいい？測位方式の選び方
| ユースケース | 推奨方式 |
|---|---|
| 日常の移動・ナビ | 単独測位（SPP） |
| 航空・ドローン・災害対応 | SBAS＋QZSS |
| 農業機械・測量・自動運転 | RTK（固定基地局 or ネットワーク） |
| 無人島・海上・研究 | PPP（広域補正データがある場合） |
まとめ：GPS測位は「精度」と「補正」が鍵
GPSは「受信するだけ」の時代から、「補正して精度を制御する」時代に入りました。
RTKやPPPのような高精度測位を使えば、スマホやロボットだけで自動運転や地図生成が可能になります。
あなたの目的に合った測位方式を知ることで、GPSの真価を引き出すことができるのです。
5. CLAS（センチメータ級測位補強・みちびき）
日本には、もうひとつ選択肢があります。準天頂衛星「みちびき」が配信している、センチメータ級測位補強サービス、通称 CLAS です。内閣府の公式ページに書かれている内容を、そのまま整理します。
仕組みはこうです。国土地理院が全国に整備している電子基準点のデータから補正情報を計算し、それをみちびきから L6D という信号で送ります。この信号は GPS が出しているものではないので、受け取るには対応した受信機が要ります。
測る方法そのものは搬送波測位で、RTK と同じ系統です。誤差は数センチ。ただし基準局と通信する必要がないところが RTK と違います。基地局も携帯回線も要らず、空が見えていれば日本のどこでも同じ精度が出る、というのがこの方式の値打ちです。
弱点もはっきりしています。搬送波測位のためアンテナと受信機が大きくなり、スマートフォンのような機器には載りません。想定されているのは測量、情報化施工、IT農業、それに車載での三次元計測です。
もうひとつ、補正情報を作ってから送るまでに十数秒の遅れがあります。電離層が急に荒れたときは補正が追いつかず、測位が乱れる可能性があると公式に明記されています。公道を走る車で使う場合は、他のセンサーと組み合わせた補助的な扱いになる、という書き方がされています。
基準局を自分で建てられない場所で数センチが欲しいなら CLAS、機材を小さくしたい・すでに基準局があるなら RTK、という分かれ方になります。