どのGNSS受信機が現場の測量に適しているか？

ほとんどの測量士は、自分たちが重視する受信機の仕様を挙げることができます。しかし、その仕様が重要になるのは現場のどの部分かについて説明できる人はそれほど多くありません。開けた場所で良好な性能を発揮する受信機であっても、1日の半分を建物のそばで過ごしたり、木々の下で縁石の線を測量したり、補正ネットワークの範囲外にある人里離れた通路で測量作業を行ったりする測量チームにとっては、不適切な選択となる可能性があります。
 

だからこそ、このガイドは製品リストではなく、現場の状況から話を始めるのです。測量用のGNSSレシーバーは、GPS、GLONASS、ガリレオ、北斗を含む複数の衛星コンステレーションを追跡し、ここで取り上げる当社の全レシーバーはRTKワークフローに対応しています。 各機種の違いは、現場作業を遅らせるような状況――立ち入れない地点、視界が遮られた空、受信できない補正信号、バッテリーの持続時間よりも作業時間が長くなる日――に、それぞれがどのように対処するかにあります。ご自身の現場状況に当てはまるセクションをお読みいただければ、適切な受信機が自ずと明らかになるはずです。
 

まず基礎となる技術について知りたい場合は、RTKが位置測位精度をどのように向上させるかに関する当社の記事をご覧ください。そこでは、ベース局とローバーが連携してセンチメートルレベルの精度を実現する仕組みについて解説しています。

パンフレットを読む前に、まずはサイトをご覧ください

モデルを比較する前に、実際に担当している業務について4つの質問に答えておくと役立ちます。なぜなら、それぞれの質問が異なる設計上の選択肢を示唆するからです。
 

サイトのどの程度の範囲で空が晴れているでしょうか？開けた場所であれば、ほぼすべての最新型受信機が迅速に固定測位を達成します。高層ビルのそばや、木々の生い茂った場所、建物の端などでは、反射信号を排除し、空の一部しか見えない状況でも動作し続ける受信機の能力が、決定的な要因となります。
 

すべての測定点を実際に人が立ち入ることができますか？建物の角、交通量の多い道路の中央線、水上の地点、あるいは急勾配の斜面上の地点などは、人がそこに立ち入らなければならない場合、時間を要し、リスクも増大します。ポールで測定点に触れずに測定できる受信機があれば、その状況は一変します。
 

補正データはどこから取得しますか？ローカルなベースステーション、携帯電話回線を利用したネットワークRTKサービス、あるいは衛星経由の補正データなど、それぞれが異なる現場に適しています。補正データの取得源は、受信機そのものと同様に、選定における重要な要素となります。
 

1日の作業時間はどのくらいで、どのように分担されますか？短時間の測量作業を行う単独の測量士には、軽量な機器が必要です。一方、1日中ベース局と複数のローバーを運用するチームには、バッテリー駆動時間、無線通信範囲、そしてすべてのコントローラーを同期させるための接続性が求められます。

『オープン・スカイ』と『エブリデイ・ステークアウト』

地形測量、境界測量、建設現場の測量、そして多くの企業が手がける一般的な業務全般において、CHCNAV i93はこのシリーズを代表するIMU-RTK受信機です。 高性能なGNSSに自動IMUとデュアルカメラを組み合わせているため、測定のたびに測量ポールを水平に保つ必要がなく、傾けたまま使用できます。また、3Dビジュアルステークアウト機能により、画面上の矢印とリアルタイムの距離表示が測量士を測定点へと誘導します。
 

カメラの搭載により、作業の選択肢がさらに広がります。高架下や壁のふもとなど、測定地点への立ち入りが困難な場所でも、i93 は測量用ポール先端ではなく、動画から測量グレードの座標を取得することができます。 本機はローバーとしてもベースとしても動作し、PointSky衛星補正に対応しています。製品ページによると、基地局が利用できない場合でも、3～10分以内に3 cmの精度が得られるとされています。
 

現場が主に開けた場所であり、作業チームが様々な作業を少しずつ行う場合、通常はこの段階で選択が決まります。

ポールでは届かない場所

仕事によっては、誰も立ち入ってはならない地点が作業範囲を決定づけることがあります。例えば、交通量の多い道路を挟んだ向かい側の建物の角、対岸の構造物、採石場の崖面、あるいは堆積場などが挙げられます。 そうした作業のために、CHCNAV i85はレシーバーにレーザー測距儀を搭載しています。最大150 m離れた地点を測定でき、5 mの距離では最大3 cmの精度を実現するため、測量士は安全な位置に留まりながら座標を記録することができます。
 

また、i85には傾斜補正機能付き自動IMUが搭載されており、60°の傾斜範囲内で3 cmの精度を維持します。さらに、カメラを活用したARナビゲーションや打設機能も備えています。重量800 g、IP68保護等級を備え、アクセスが最大の制約となる現場でも、一日中持ち歩いて使用できるよう設計されています。

建物のそば、木々の下、そして空の彼方

市街地のブロック、並木道、建物の端などは、従来のRTKが測位を待つのに最も時間を要する場所です。CHCNAV ViLi i100は、まさにこうした環境向けに設計されています。本製品は、GNSSフィルタリングと視覚・LiDARセンシングを組み合わせたもので、製品ページによると、GNSSの受信が困難な環境では5 cmの精度、GNSSが完全に利用できないエリアでも20 m以内で5 cmの精度を実現するとされています。
 

また、LiDARを搭載していることで、それ自体が測定ツールとしても機能します。 非接触測量により、作業チームは一度そのエリアをスキャンするだけで、後でポイントをバッチ処理して抽出することが可能です。また、点群を用いた土工計算により、ストックパイルや切り土のスキャンデータを現場で即座に体積データに変換できます。都市部での作業が増えている企業にとって、ViLi i100は、障害物の多い現場で生じていた「立ち止まって待つ」という時間を大幅に削減します。

拠点やネットワークがない遠隔地

坑道や鉱山地域、農村部のプロジェクトにおいて、制約要因となるのは多くの場合、空ではなく補正データである。ネットワークRTKのカバー範囲外であったり、携帯電話の電波が届かなかったり、ベースステーションを無人状態で設置できる適切な場所がなかったりする場合がある。
 

衛星からの補正データを必要としないものの、コントローラー、補正ソース、データリンクを頻繁に切り替えるチームにとって、CHCNAV i83は、校正不要のIMUを搭載し、Wi-Fi、 Bluetooth、NFC、UHF、4Gといった接続機能を備え、キャリブレーション不要のIMUを搭載しています。また、バッテリーは最大34時間の連続RTKローバー動作を可能にします。
 

CHC Navigation独自の衛星配信サービス「PointSky」は、i93やi85など、このサービスに対応した受信機において、サービス提供エリア内での作業を行うためのさらなる選択肢となります。

迅速なレイアウト作成用ライトキット

1日中、短い測量現場を移動して回る測量士にとって、重量は他の何よりも重要な要素です。CHCNAV i76の重量は450gで、IP68規格に準拠しており、AR視覚測量用のデュアルカメラと、ポールが最大60°傾いても精度を維持する第5世代IMUを搭載しています。 バッテリー駆動時間は17時間以上を誇り、内蔵のUHF無線機能により、2受信機構成においてベース局としてもローバーとしても動作可能です。

自分だけの拠点を作る

信頼できるネットワークがなく、衛星による補正も利用できない場合、1台または複数のローバーに補正情報を送信する確実な手段として、ローカル基地局が依然として有効です。この基地局は既知の地点に設置され、衛星信号の誤差を計算し、その周辺で活動しているローバーに対して無線で補正情報を送信します。

CHCNAV iBaseは、このシリーズにおける専用ベースステーションです。製品ページによると、起伏の激しい地形でも最大30 kmの無線通信範囲を確保し、13時間以上の連続稼働が可能となっています。このため、作業チームは朝に一度セットアップすれば、広大な現場で複数のローバーが作業を行っている間も、そのまま稼働させ続けることができます。
 

実用的な目安として、同じ補正データを使用して複数のローバーを定期的に運用する場合や、インフラから十分に離れておりネットワークの接続が不安定な場所で作業する場合は、専用のベースステーションを設置する手間をかける価値が通常あります。 作業チームが通常、ネットワークの通信範囲内で単独で作業する場合は、i93やi76のように、必要に応じてベース局としても機能する受信機で十分かもしれません。

現場状況の概要

多くの企業がたどり着く結末：管財人は1人ではなく2人

実際には、受信機を1機種のみ運用している測量会社はほとんどありません。一般的なパターンは、業務の大部分をカバーする汎用ローバーに加え、必要に応じて専用のベース局を組み合わせるか、作業の進行を妨げがちな現場向けに特殊なユニットを併用するものです。 主に屋外での建設測量を行う企業であれば、i93ローバーとiBaseを組み合わせるかもしれません。都市部の公共事業に参入する企業であれば、既存のローバーでは対応が困難な道路工事向けに、ViLi i100を機材に追加するかもしれません。
 

ペア単位で考えることは、アップグレードの計画も容易にします。すべての機器を一度に交換するのではなく、到達不能な地点、視界の遮蔽、補正データの欠落、あるいは単に重量といった、日々の作業における最大のボトルネックを解消できる受信機を1台追加するだけで済みます。
 

GNSS受信機がトータルステーション、コントローラー、ソフトウェアとどのように連携するかについてより広く理解するには、当社の土地測量機器ガイド、i93、i85、i76、iBaseの最新アップデート、および測量・エンジニアリングソリューションページに掲載されている全製品ラインナップをご覧ください。

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CHC Navigationについて

CHC Navigation（CHCNAV）は、生産性と効率の向上を目的とした、最先端のマッピング、ナビゲーション、測位ソリューションを開発しています。 地理空間、農業、機械制御、自律走行などの業界にサービスを提供するCHCNAVは、専門家の能力を高め、業界の発展を牽引する革新的な技術を提供しています。140カ国以上に拠点を展開し、2,200名以上の専門家からなるチームを擁するCHC Navigationは、地理空間業界をはじめとする幅広い分野においてリーダーとして認められています。 CHC Navigation [300627.SZ] に関する詳細については、https://geospatial.chcnav.com/about/overviewをご覧ください。