日本の GNSS · 6本中の2 · 仕様の値であって宣伝ではない

CLAS：基準局なしで、日本国内で、空からセンチメートル

CLAS はみちびきが L6D 信号で放送しているセンチメートル級測位補強サービスです。対応受信機は衛星の軌道、時計、バイアス、大気の補正を衛星から直接読み、地上の基準局も携帯回線もなしにセンチメートル級の位置に到達します。無料で、日本限定で、海外から来た技術者が最も「使ったことがない」と言うのがこれです。

CLAS とは何か

技術的には CLAS は PPP-RTK です。補正は状態空間表現（衛星ごとの軌道、時計、コードと位相のバイアス、それに日本を覆う格子の電離層と対流圏）で、Compact SSR という形式に圧縮して L6D で毎秒 2,000 ビットで放送されます。受信機はそれを自分の観測に当てて搬送波位相のアンビギュイティを解きます。古典的な PPP の 20 から 30 分ではなく 1 分ほどで収束するのはそのためです。背後の全国の参照データは国土地理院の電子基準点網 GEONET から来ています。

実際に約束されている数字

これは性能規定の値です。開けた空での実測はたいてい良く、Navipedia が引く 2020 年の評価では静止の水平誤差は 1.3 から 2.7 cm でした。二つの数字は正しく読み分けてください。仕様は頼ってよい値、実測はよく得られる値です。1 cm の再現性が要る仕事なら、署名するのは CLAS ではなく短い基線の RTK です。

現行のメッセージ仕様 IS-QZSS-L6-003 では、補強対象の衛星数が GPS、QZSS、Galileo を合わせて最大 17 機に増えました。旧仕様向けに作られた受信機は移行後も使うためにファームウェア更新が要ったので、古い L6 機を持ち込むなら、頼る前にファームウェアを確かめてください。

要る機材

普通の RTK 受信機は L6 を見ません。CLAS 対応を謳う一体型の受信機か、L6 を復号して補正を RTK エンジンに渡す別体の復号器が要ります。最も普及している安価な組み合わせは、L6D と L6E を復号して SSR データを出す小型モジュール u-blox NEO-D9C と、測位を担う ZED-F9P の組です。この二つを一枚にした開発ボードが日本で売られていて、そのひとつ、帯広のジオセンスの D9CX1 は、このサイト自身の実験が載っている基板です。内閣府がみちびき対応製品の一覧を保守しています。ある受信機が CLAS を復号するかは、記憶ではなくこの一覧で確かめてください。

アンテナは L1 だけの仕事より効きます。L6 は 1278.75 MHz にあり、小型アンテナの多くはこの帯域を保証していません。2023 年に小型アンテナの L6 受信特性を測った研究があるのは、まさに多くが安定して信号を拾えなかったからです。データシートが L6（あるいは L 帯全体）を覆うアンテナを使ってください。

日本でセンチメートルを得る他の方法との比較

動く車両、農機、携帯圏外の現場なら CLAS が自然な答えです。何度も戻る測量杭なら、近くの局への RTK か VRS の契約のほうが再現性で勝ちます。多くの技術者は両方を動かします。信号が途切れない CLAS を予備に、回線のあるところでは NTRIP を主に。このサイトの公開局の一覧は無料で鍵も要らないので、予備の設定に費用はかかりません。基準局を装置に選ばせるを見てください。

CLAS が効かない場面

木の下、高いビルの脇、狭い谷。RTK が失敗する場所と同じです。限界は補正ではなく搬送波位相にあるからです。設計上、日本限定でもあります。受信機を韓国に持っていけば L6D の流れはそこでは意味を持ちません。そして L6 の受信系は二つ目の機材で、電力を食い、自分のアンテナ経路が要ります。小さなドローンや手持ちのロガーでは、それは実際の負担です。

出典

内閣府 センチメータ級測位補強サービス（CLAS）、IS-QZSS-L6（メッセージ仕様。現行は L6-003）。ESA Navipedia QZSS（2020 年の性能評価）。内閣府の製品頁 u-blox NEO-D9C。PMC 小型アンテナの L6 補強信号受信特性の評価（2023）。