生の GNSS 測定値

Android フレームワークでは、未加工の GNSS 測定値へのアクセスが可能 複数の Android デバイスと同期できます。

これらのツールは GPS 測定ツール のリポジトリに保存されています。このリポジトリには、GnssLogger の予備バージョンのソースコードと、GNSS Analysis アプリケーション(GNSS Analysis) LinuxWindowsmacOSですインストールおよびユーザー マニュアル

Google スマートフォン デシメーター チャレンジ

Google、Institute of Navigation の衛星部門、Kaggle は、ION GNSS+ の第 3 回スマートフォン デシメーター チャレンジのスポンサーです。コンテストは 2023 年 9 月 12 日に開始され、2024 年 5 月 23 日に終了します。未加工の GNSS 測定値、センサーデータ、正確なグラウンド トゥルースを含む 150 以上の新しいトレースが一般公開されます。このコンテストには、どなたでも参加できます。「Smartphone Decimeter Challenge」というタイトルのセッションに、講義のアブストラクトを提出することをおすすめします。これは ION GNSS+ 2024 で行われます。

ルールや規制などの詳細については、Kaggle のコンテスト ページをご覧ください。このページは 2023 年 9 月 12 日午後 3 時 30 分(米国中部夏時間)に公開されます。

生の GNSS 測定値をサポートする Android デバイス

Android 10(API レベル 29)以降を搭載したデバイスでは、未加工の GNSS 測定のサポートが必須です。Android 9(API レベル 28)以前では、2016 年以降のハードウェアを含むすべての Android デバイスで、未加工の GNSS 測定値のサポートが必須になっています。現在、既存の Android スマートフォンの 90% 以上が未加工の測定値を保持しています。

未加工の GNSS 測定フィールドの一部はオプションであり、使用する GNSS チップセットによって異なります。たとえば、次のようなフィールドがあります。

  • 疑似距離と疑似距離レート
  • ナビゲーション メッセージ。
  • 自動ゲイン コントローラ(AGC)の値。
  • 累積デルタレンジ(ADR)、またはキャリア位相。

以下の表に、Android 搭載デバイスの例と、未加工の GNSS 測定値のサポートレベルを示します。

モデル Android バージョン AGC ADR(搬送波位相) L5 測位システム
Google Pixel 4/5/6/7 12 はい はい はい GPS
GLO
GAL
BDS
QZS
Xiaomi Mi 9 9 はい いいえ はい GPS
GLO
GAL
BDS
QZS
Xiaomi Mi 8 8.1 いいえ はい はい GPS
GLO
GAL
BDS
QZS
Huawei P30 Pro 9 × はい はい GPS
GLO
GAL
BDS
Huawei Mate 20 9 × はい はい GPS
GLO
GAL
BDS
OnePlus 7 Pro 9 はい いいえ はい GPS
GLO
GAL
OnePlus 7 9 はい いいえ はい GPS
GLO
GAL
Samsung Galaxy S20/S21 Ultra(Exynos)* 12 はい はい はい GPS
GLO
GAL
BDS
QZS
Samsung Galaxy S9(Exynos)* 8.0 いいえ はい いいえ GPS
GLO
GAL
QZS
Samsung Galaxy S9+ 8.0 いいえ いいえ いいえ GPS
GLO
GAL

* Samsung Galaxy Exynos 版では近年 ADR を提供。Samsung Snapdragon バージョンは ADR をまだ提供していません。

Android デバイスが提供する未加工の測定フィールドの定義について詳しくは、グローバル ナビゲーションをご覧ください。 衛星システム

相手先ブランド製品製造企業(OEM)、デベロッパー、研究者は、このページで説明するツールを、GNSS を利用したアプリを開発するためだけでなく、新しいスマートフォンの設計の検証、機能のテスト、新しいアルゴリズムの開発、GNSS システムの実装に対する改善の評価にも利用できます。

SUPL クライアントのサンプルコード

Suplclient は、supl.google.com にアクセスしてリアルタイムのエフェメリスを取得するサンプルコードです。SuplTester クラスは、SUPL Client Project の使い方の例になります。SuplTester は、SUPL TCP 接続仕様をセットアップし、指定の緯度と経度で LPP SUPL リクエストを送信して、SUPL サーバーからのレスポンスを出力します。

アンテナのキャリブレーション情報

Android 11(API レベル 30)以降では、 アクセスする GnssAntennaInfo クラス アンテナ特性: 位相中心オフセット(PCO)座標、位相 中心変動(PCV)補正、信号ゲイン補正です。これらの 精度を高めるために、生の測定結果に修正を加えることができます。

GnssAntennaInfo を使用する場合は、次のシステム動作に注意してください。。 ユーザーのプライバシーを強化することを目的としています。

  • この API によって提供される特性は、デバイスのみに固有のものです。 モデルです。

生の測定値のロギング

Android Studio を使用して、未加工の GNSS 測定値を取得するアプリを作成できます。 位置情報などの位置情報を取得し ファイルに記録できますこのようなアプリのソースコードの例については、GPS 測定ツールをご覧ください。

Google GNSSLogger は、この機能を使用して開発されたサンプルアプリです。 サンプルアプリで GNSS の出力を取得するには、デバイスが未加工の GNSS をサポートしている必要があります。 測定します。

GNSS ロガーを使用して GNSS ログをキャプチャしたら、そのログを デバイスからパソコンにエクスポートして、さらに分析を進めることができます。 GNSS ロガーでは、ファイルをメールで自分自身に送信したり、Google に保存したりできます。 。または、Google ドライブ上のファイル管理アプリを使用してファイルを保存することもできます。 または、Android Debug Bridge(ADB)を使用して、 デバイス間でファイルをコピーする

生の測定値の分析

GNSS Analysis アプリは、GNSS が収集した GPS/GNSS 測定値を読み取ります 図に示すように、GNSS レシーバーの動作を分析します。 1.

このアプリをダウンロードすると、 LinuxWindows、 および macOS 支援します

GNSS Logger と GNSS Analysis

図 1. GNSS ロガーは、GNSS で使用可能な測定値を収集します。 分析。

GNSS Analysis アプリは、 MATLAB。ただし、 MATLAB で実行する必要があります。アプリが、インストール可能な実行可能ファイルにコンパイルされます。 MATLAB ランタイムのコピーを使用します。

GNSS Analysis コントロール パネル

図 2 に示す GNSS Analysis コントロール パネルでは、アプリの 次のような機能があります。

  • 表示する衛星の選択
  • 計算に使用する基準位置、速度、時間(PVT)を制御 測定エラーになります
  • 分析レポートの生成
  • 開始時刻と終了時刻の間におけるデータ ウィンドウの定義

GNSS Analysis コントロール パネル

図 2. GNSS Analysis コントロール パネル

GNSS Analysis インタラクティブ プロット

GNSS Analysis アプリは、無線周波数で整理されたインタラクティブなプロットを提供します (RF)、クロック、測定の各列を示しています。

GNSS Analysis インタラクティブ プロット

図 3. インタラクティブなプロットを表示している GNSS Analysis アプリ。

RF 列には次のデータが表示されます。

  • 各コンステレーションについて、最も強い電波を持つ 4 つの衛星。
  • 各衛星の、搬送波対雑音密度比(C/No)の時間プロット。
  • 衛星位置のスカイプロット。

クロック列には次のデータが表示されます。

  • 疑似距離。
  • 受信クロックのオフセット周波数。次のいずれかの方法を使用して計算されます。 基づいています。

    • 自動計算された平均位置。
    • ユーザーが入力した緯度、経度、高度。
    • 真実の参照情報を含む全米海洋電子機器協会(NMEA)ファイル PVT。
    で確認できます。 <ph type="x-smartling-placeholder">
    </ph>
  • 受信機がリセットしたときに時刻を保持するスタンバイ クロックのオフセット デューティ サイクルを示します。

測定値列には次のデータが表示されます。

  • 未加工のデータから得た重み付き最小二乗の位置 使用します。重み付けは、各データポイントに報告されている不確実性を使用して 測定(raw Measurement API 仕様に含まれています)を使用します。
  • 測定ごとの各擬似距離の誤差。
  • 測定ごとの各擬似距離レートの誤差。

    <ph type="x-smartling-placeholder">
    </ph>

GNSS Analysis テストレポート

GNSS Analysis では、図 4 に示すようなテストレポートを生成できます。 API 実装、受信信号、クロック動作、測定 向上します各ケースについて、アプリは受信者の合格 / 失敗を報告します。 既知のベンチマークに照らして測定されたパフォーマンスに基づいてテストする。テスト デバイス メーカーは、 新しいデバイスの設計と実装を通じてテストを生成する手順 [Make Report] をクリックします。

GNSS Analysis テストレポート

図 4. GNSS Analysis テストレポート

[比較] タブでは、図 5 に示すように、 複数の GNSS ログファイルから C/No を選択できるため、 パフォーマンスです

C/No データを横に並べての比較

図 5. 複数のログファイルからの C/No データを並べて比較

ソースコードに興味がある場合は、GPS 測定 Tool Project を使用すると、 MATLAB サンプルを使用して を使用すると、GPS コンステレーション信号を使用して次の操作を行うことができます。

  • GNSS Logger サンプルアプリで取得したデータの読み込み。
  • 疑似距離の計算と可視化。
  • 位置と速度の重み付き最小二乗法による計算。
  • 搬送波位相の表示と分析。

GNSS Analysis アプリ v4.6.0.1 リリースノート

GNSS Analysis アプリ バージョン 4.6.0.1 には、以下の更新が含まれています。

  • Matlab R2022a で GnssAnalysisTool を構築し、次の新機能にアクセスできるようにしました。
  • ステータス ウィンドウの自動スクロール: 最新のステータス メッセージを常に表示。
  • コンステレーション別の C/N0 比較、および L1 と L5 の比較の表を追加しました。
  • 疑似範囲率の残差プロットを追加しました。
  • 参照 PVT の静止と移動の個別のタブを削除し、選択した参照 PVT のタイプを簡単に確認できるようにしました。
  • [Make Report] の結果を HTML からステータス ウィンドウに移動しました。
  • [ミッション プランナー] タブを削除しました。gnssmissionplanning.com/ または www.gnssplanning.com/ を使用してください。
  • RINEX Observation ファイルの解析に関連する問題を修正。
  • BKG が機能しない場合、GPS と GLO の NASA CDDIS エフェメラル ソースにフォールバックします。
  • igs.bkg.bund.de から igs-ftp.bkg.bund.de に移動
  • GAL、QZSS、または BDS のエフェメラル ダウンロードに失敗した場合は、分析を終了しないでください。
  • チップセットが BaseBandCNo をサポートしていない場合でも、アンテナ CNo 分析を作成する

インストールおよびユーザー マニュアル

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Google では、Android における GNSS のサポートの改善を図っています。問題があればお知らせください Android で GNSS をサポートしている場合は、GNSS issue 。その際には、あらかじめよくある質問に同じ問題が掲載されていないかご確認ください。

GNSS Analysis ツールを使用したことがある場合は、 簡単なアンケート他にも サポートのリクエストについては、デベロッパー サポートをご覧ください。 リソースをご覧ください。

よくある質問の回答は、GNSS Analysis Tools よくある質問