Nieprzetworzone pomiary GNSS

Platforma Android zapewnia dostęp do nieprzetworzonych pomiarów GNSS na kilku urządzeniach z Androidem.

.

Narzędzia te znajdziesz w repozytorium GitHub z narzędziami do pomiarów GPS, które zawiera kod źródłowy wstępnej wersji GnssLogger i pliki wykonywalne do korzystania z aplikacji GNSS Analysis na Linuksie, WindowsiemacOS. Instrukcja instalacji i obsługi.

Google Smartphone Decimeter Challenge

Google, dział satelitarny Instytutu Nawigacji oraz Kaggle sponsorują 3. edycję konkursu Smartphone Decimeter Challenge na konferencji ION GNSS+. Konkurs rozpocznie się 12 września 2023 r. i zakończy 23 maja 2024 r. Publicznie dostępnych będzie ponad 150 nowych logów czasu zawierających nieprzetworzone pomiary GNSS, dane z czujników i dokładne dane podstawowe. W konkursie może brać udział każdy. Zachęcamy uczestników do przesłania streszczenia ze szkolenia „Smartphone Decimeter Challenge” który odbędzie się podczas badania ION GNSS+ w 2024 r.

Więcej informacji, w tym zasady i regulacje, znajdziesz na stronie konkursu w Kaggle, która zostanie opublikowana 12 września 2023 r. o 15:30 czasu MDT.

urządzenia z Androidem, które obsługują pomiary GNSS w postaci surowych danych;

Obsługa surowych pomiarów GNSS jest obowiązkowa na urządzeniach z Androidem 10 (poziom interfejsu API 29) lub nowszym. W Androidzie 9 (poziom API 28) i starszym obsługa pomiarów GNSS w postaci nieprzetworzonej jest obowiązkowa na wszystkich urządzeniach z Androidem, które zawierają sprzęt z roku 2016 lub nowszego. Obecnie ponad 90% dotychczasowych telefonów z Androidem ma pomiary w postaci danych nieprzetworzonych.

Obsługa niektórych pól pomiaru nieprzetworzonych danych GNSS jest opcjonalna i może się różnić w zależności od użytego chipsetu GNSS. Przykłady takich pól:

  • Pseudozakres i tempo pseudozakresu.
  • Komunikat nawigacji.
  • Wartość automatycznego regulatora wzmocnienia (AGC).
  • Zakumulowany zakres delta (ADR) lub faza operatora.

Tabela poniżej zawiera kilka przykładów urządzeń z Androidem i poziom obsługi przez nie pomiarów GNSS w postaci surowych danych:

Model Wersja Androida treści AGC ADR (etap dostawcy) L5 Systemy globalne
Google Pixel 4/5/6/7 12 tak tak tak GPS
GLO
GAL
BDS
QZS
Xiaomi Mi 9 9 tak no tak GPS
GLO
GAL
BDS
QZS
Xiaomi Mi 8 8.1 no tak tak GPS
GLO
GAL
BDS
QZS
Huawei P30 Pro 9 no tak tak GPS
GLO
GAL
BDS
Huawei Mate 20 9 no tak tak GPS
GLO
GAL
BDS
One Plus 7 Pro 9 tak no tak GPS
GLO
GAL
One Plus 7 9 tak no tak GPS
GLO
GAL
Samsung Galaxy S20/S21 Ultra (Exynos)* 12 tak tak tak GPS
GLO
GAL
BDS
QZS
Samsung Galaxy S9 (Exynos)* z Androidem 8.0 no tak no GPS
GLO
GAL
QZS
Samsung Galaxy S9+ z Androidem 8.0 no nie no GPS
GLO
GAL

* Samsung Galaxy Exynos w ostatnich latach oferuje ADR. Samsung Snapdragon w wersji nie udostępnia jeszcze ADR.

Więcej informacji o definicjach pól pomiarów surowych udostępnianych przez urządzenia z Androidem znajdziesz w artykule Globalne systemy nawigacyjne satelitarne.

Producenci sprzętu oryginalnego (OEM), deweloperzy i badacze mogą używać narzędzi na tej stronie do testowania nowych projektów telefonów, sprawdzania funkcjonalności, tworzenia nowych algorytmów, oceny ulepszeń w implementacji systemu GNSS oraz tworzenia aplikacji z wartością dodaną.

Przykładowy kod klienta SUPL

Suplclient to przykładowy kod, który uzyskuje dostęp do supl.google.com w celu uzyskania danych ephemerytalnych w czasie rzeczywistym. Klasa SuplTester zawiera przykład użycia projektu klienta SUPL. SuplTester konfiguruje specyfikacje połączenia TCP SUPL, a następnie przy podanej szerokości i długości geograficznej wysyła żądanie LPP SUPL i wypisuje odpowiedź serwera SUPL.

Informacje o kalibracji anteny

Począwszy od Androida 11 (poziom interfejsu API 30) możesz używać GnssAntennaInfo zajęcia do wyświetlenia charakterystyka anteny, np. współrzędne przesunięcia środka fazy (PCO), faza korekcji środkowej zmiany (PCV) i korekty wzmocnienia sygnału. Te mogą być stosowane do nieprzetworzonych pomiarów, aby zwiększyć dokładność.

Korzystając z funkcji GnssAntennaInfo, pamiętaj o tych zachowaniach systemu. Ta mają zwiększać prywatność użytkowników.

  • Parametry określone przez ten interfejs API odnoszą się wyłącznie do urządzenia modelu, a nie pojedynczego urządzenia.

Rejestrowanie pomiarów nieprzetworzonych

Za pomocą Android Studio możesz utworzyć aplikację, która rejestruje surowe pomiary GNSS i inne dane o lokalizacji oraz zapisuje je w pliku. Przykładowy kod źródłowy takiej aplikacji znajdziesz w artykule Narzędzia do pomiaru GPS.

Google GNSSLogger to przykładowa aplikacja opracowana z tą funkcją. Aby uzyskać dane GNSS za pomocą przykładowej aplikacji, urządzenie musi obsługiwać surowe pomiary GNSS.

Po przechwyceniu dziennika GNSS za pomocą narzędzia GNSS Logger możesz skopiować pliki dziennika z urządzenia na komputer, aby przeanalizować je dokładniej. Z poziomu Rejestrator GNSS możesz wysłać do siebie e-mailem lub zapisać w Google Dysk. Możesz też zapisać pliki za pomocą aplikacji do zarządzania plikami na urządzeniu lub użyć narzędzia Android Debug Bridge (ADB) zgodnie z instrukcjami w artykule Kopiowanie plików na urządzenie i z niego.

Analizowanie nieprzetworzonych pomiarów

Aplikacja GNSS Analysis odczytuje surowe pomiary GPS/GNSS zebrane przez GNSS Logger i użyje ich do analizy zachowania odbiornika GNSS, jak pokazano na rysunku 1.

Aplikację możesz pobrać na systemy Linux, Windows i macOS.

Rejestrator GNSS i analiza GNSS

Rysunek 1. GNSS Logger zbiera pomiary, których można używać w ramach analizy GNSS.

Aplikacja GNSS Analysis została opracowana na podstawie MATLABA, ale do jej uruchomienia nie musisz mieć tego programu. Aplikacja jest kompilowana w plik wykonywalny, który instaluje kopię środowiska wykonawczego MATLAB.

Panel sterowania Analizy GNSS

Panel sterowania GNSS Analysis, widoczny na ilustracji 2, umożliwia zarządzanie takie jak:

  • Wybierz satelity, które mają być wyświetlane.
  • Kontroluj pozycję referencyjną, prędkość i czas (PVT) używane do obliczania błędów pomiaru.
  • generować raporty analityczne;
  • Określ w danych przedział czasu między czasem rozpoczęcia a zakończenia.

Panel sterowania GNSS Analysis)

Rysunek 2. Panel sterowania GNSS Analysis

Interaktywne wykresy GNSS Analysis

Aplikacja GNSS Analysis udostępnia interaktywne wykresy uporządkowane według częstotliwości radiowej (RF), zegarów i kolumn pomiarów, jak pokazano na rys. 3.

Interaktywne wykresy analizy GNSS)

Rysunek 3. Aplikacja GNSS Analysis, która wyświetla interaktywne wykresy.

W kolumnie RF widać te dane:

  • W przypadku każdej konstelacji 4 satelity z najsilniejszymi sygnałami.
  • Dla każdego satelity rysunek przedstawiający na osi czasu gęstość sygnału nośnego w stosunku do szumów (C/No).
  • Skyplot pozycji satelitów.

Kolumna zegara zawiera te dane:

  • Pseudozakresy.
  • Częstotliwość przesunięcia zegara odbiornika jest obliczana z użyciem jednej z następujące pozycje referencyjne:

    • automatycznie obliczona średnia pozycja;
    • Szerokość, długość i wysokość podane przez użytkownika.
    • Plik National Marine Electronics Association (NMEA) z prawdziwymi współrzędnymi PVT.
  • Przesunięcie zegara gotowości, który pokazuje, kiedy odbiornik resetuje współczynnika wypełnienia głównego oscylatora.

W kolumnie pomiarów znajdują się te dane:

  • Ważony wynik metody najmniejszych kwadratów uzyskany na podstawie nieprzetworzonych pseudozakresów. Wagowanie odbywa się na podstawie zgłaszanego niepewności każdego pomiaru, który jest częścią specyfikacji interfejsu API pomiarów surowych.
  • Błędy każdego pseudozakresu dla każdego pomiaru.
  • Błędy dla każdego pseudozakresu w przypadku każdego pomiaru.

Raport z testu analizy GNSS

Analiza GNSS może wygenerować raport testowy (jak na rysunku 4), który ocenia implementację interfejsu API, odbierany sygnał, działanie zegara i dokładność pomiarów. W każdym przypadku aplikacja informuje, czy odbiorca zaliczył, czy nie. w teście na podstawie wydajności mierzonej ze znanymi danymi porównawczymi. Test jest przydatny dla producentów urządzeń, którzy mogą z niego korzystać podczas przez projektowanie i wdrażanie nowych urządzeń. Generowanie testu kliknij Utwórz raport.

Raport z testu analizy GNSS

Rysunek 4. Raport z testu analizy GNSS

Karta Porównaj umożliwia porównanie (jak na rysunku 5) wartości C/No z kilku plików dziennika GNSS. Jest to przydatne przy porównywaniu wydajności RF różnych urządzeń.

Porównanie danych z danymi z ustawienia „Brak danych”

Rysunek 5. Porównanie danych C/No z kilku plików dziennika

Interesuje Cię kod źródłowy? Projekt GPS Measurement Tool udostępnia przykład kodu open source w języku MATLAB, który możesz wykorzystać do wykonania tych czynności za pomocą sygnałów konstelacji GPS:

  • Odczytywanie danych zarejestrowanych za pomocą przykładowej aplikacji GNSS Logger.
  • Obliczanie i wizualizacja pseudozakresów.
  • Oblicz pozycję i prędkość ważonych najmniejszych kwadratów.
  • Wyświetl i przeanalizuj etap przewoźnika.

Informacje o wersji aplikacji GNSS Analysis 4.6.0.1

Wersja 4.6.0.1 aplikacji GNSS Analysis zawiera te zmiany:

  • Wbudowane narzędzie GnssAnalysisTool w narzędziu Matlab R2022a, które zapewnia dostęp do nowych funkcji:
  • Automatyczne przewijanie okna stanu: najnowszy komunikat o stanie jest zawsze widoczny.
  • Dodano tabelę porównań C/N0 według konstelacji oraz porównań L1–L5.
  • Dodano wykres reszt pseudozakresu.
  • Usunęliśmy osobne karty dotyczące referencyjnego PVT stacjonarnego lub ruchomego, by łatwiej było zobaczyć, jaki typ pliku referencyjnego został wybrany.
  • Przeniesiono wyniki „Utwórz raport” z kodu HTML do okna stanu.
  • Usunęliśmy kartę Planer misji. Użyj strony gnssmissionplanning.com/ lub www.gnssplanning.com/.
  • Poprawki związane z analizowaniem pliku obserwacji RINEX.
  • Wróć do efemerycznego źródła danych CDDIS od NASA dla GPS i GLO, gdy BKG nie działa.
  • Przenieś z igs.bkg.bund.de do igs-ftp.bkg.bund.de
  • Nie zamykaj analizy, jeśli nie uda się pobrać danych ephemery GAL, QZSS lub BDS.
  • Utwórz analizę CNo anteny, nawet jeśli chipset nie obsługuje BaseBandCNo

Instrukcja instalacji i obsługi.

Prześlij opinię

Chcemy poprawić obsługę GNSS na Androidzie. Daj nam znać o problemach obsługiwany przez GNSS w systemie Android przy użyciu problemu GNSS . Zanim opublikujesz pytanie, sprawdź, czy nie ma już odpowiedzi na nie w Najczęstszych pytaniach.

Jeśli korzystasz już z narzędzi GNSS Analysis, przekaż nam swoją opinię, odpowiadając na krótką ankietę. Jeśli masz inne pytań lub próśb o pomoc znajdziesz w Centrum pomocy dla deweloperów Zasoby.

Odpowiedzi na najczęstsze pytania znajdziesz w narzędziach do analizy GNSS Najczęstsze pytania.