מדידות של GNSS גולמיות

Android Framework מספק גישה למדידות של GNSS גולמיות במספר מכשירי Android.

אפשר למצוא את הכלים הכלים למדידת GPS מאגר ב-GitHub, שכולל את קוד המקור של גרסה ראשונית של GnssLogger וקובצי הפעלה לאפליקציית הניתוח של GNSS למחשב עבור ב-Linux, Windows, ו-macOS. מדריך התקנה ומדריך למשתמש.

אתגר דקימטר של הסמארטפון של Google

Google, חטיבת הלוויינים של המכון לניווט ו-Kaggle, מעניקות את החסות של אתגר דקימטר הסמארטפון השלישי ב-ION GNSS+. התחרות תתחיל ב-12 בספטמבר 2023 ותסתיים ב-23 במאי 2024. יותר מ-150 מעקבים חדשים, שמכילים מדידות GNSS גולמיות, נתוני חיישנים ואמת קרקע מדויקת, יהיו זמינים לציבור. ההשתתפות בתחרות פתוחה לכולם. מומלץ למשתתפים לשלוח סשן מופשט שנקרא 'אתגר דקימטר בסמארטפון' שיתקיים ב-ION GNSS+ בשנת 2024.

מידע נוסף, כולל כללים ותקנות, זמין בדף התחרות ב-Kaggle שיתחיל לפעול ב-12 בספטמבר 2023 בשעה 15:30 (שעון MDT).

מכשירי Android שתומכים במדידות גולמיות של GNSS

במכשירים עם Android 10 (רמת API 29) ואילך, חובה לתמוך במדידות גולמיות של GNSS. במכשירי Android מגרסה 9 (API ברמה 28) ומטה, חובה לתמוך במדידות גולמיות של GNSS בכל מכשירי Android שכוללים גרסת חומרה 2016 ואילך. נכון לעכשיו, ביותר מ-90% מהטלפונים הקיימים עם Android מדידה גולמית.

התמיכה בחלק משדות המדידה הגולמיים של GNSS היא אופציונלית ועשויה להשתנות בהתאם לערכת השבבים של GNSS. דוגמאות לשדות האלה:

• קצב פסאודדורנג' ופסאודדורנג'.
• הודעת ניווט.
• ערך של בקר רווח אוטומטי (AGC).
• טווח דלתא מצטבר (ADR) או שלב הספק.

בטבלה הבאה מפורטות כמה דוגמאות למכשירים מבוססי Android ומוצגת בהם רמת התמיכה במדידות של GNSS גולמיות:

דגם	גרסת Android	AGC	ADR (שלב הספק)	5 מ'	מערכות גלובליות
Google Pixel 4/5/6/7	12	כן	כן	כן	GPS גלו GAL BDS QZS
Xiaomi Mi 9	9	כן	לא	כן	GPS גלו GAL BDS QZS
Xiaomi Mi 8	8.1	לא	כן	כן	GPS גלו GAL BDS QZS
Huawei P30 Pro	9	לא	כן	כן	GPS גלו GDS BDS
Huawei Mate 20	9	לא	כן	כן	GPS גלו GDS BDS
One Plus 7 Pro	9	כן	לא	כן	GPS גלו GAL
One Plus 7	9	כן	לא	כן	GPS גלו GAL
Samsung Galaxy S20/S21 Ultra (Exynos)*	12	כן	כן	כן	GPS גלו GAL BDS QZS
Samsung Galaxy S9 (Exynos)*	8.0	לא	כן	לא	GPS גלו GAL QZS
Samsung Galaxy S9+	8.0	לא	לא	לא	GPS גלו GAL

^* גרסת Samsung Galaxy Exynos מספקת ADR בשנים האחרונות. גרסת Samsung Snapdragon עדיין לא מספקת ADR.

למידע נוסף על ההגדרות של שדות מדידה גולמיים שמסופקים על ידי מכשירי Android, ראו ניווט גלובלי מערכות לווייניות.

יצרני ציוד מקורי (OEM), מפתחים וחוקרים יכולים להשתמש בכלים שבדף זה כדי לבדוק עיצובי טלפון חדשים, לאמת פונקציונליות, לפתח אלגוריתמים חדשים, להעריך שיפורים בהטמעה של מערכת GNSS וליצור אפליקציות בעלות ערך מוסף.

קוד דוגמת לקוח של WEBL

Suplclient הוא קוד לדוגמה שניגש אל supl.google.com כדי לקבל פרק זמן בזמן אמת. הכיתה SuplTester ממחישה איך להשתמש בפרויקט הלקוח WEBL. השדה SuplTester מגדיר את מפרטי החיבור של SUPL TCP, ולאחר מכן, בקווי רוחב ואורך נתונים, נשלחת בקשת LPP SUPL ומדפיסים את התגובה של שרת WEBL.

מידע על כיול האנטנה

החל מ-Android 11 (רמת API 30), אפשר להשתמש כיתה GnssAntennaInfo לקבלת גישה מאפייני אנטנה, כגון: קואורדינטות היסט מרכז הפאזה (PCO), פאזה מרכז וריאציה (PCV) ותיקונים להגדלת מספר האותות. האלה ניתן לבצע תיקונים במדידות הגולמיות כדי לשפר את הדיוק.

כשמשתמשים ב-GnssAntennaInfo, חשוב לזכור את התנהגויות המערכת הבאות. הם נועדו לשפר את פרטיות המשתמש.

• המאפיינים שמסופקים על ידי ממשק ה-API הזה הם ספציפיים למכשיר בלבד דגם מסוים, לא מכשיר ספציפי.

רישום מדידות גולמיות ביומן

אפשר להשתמש ב-Android Studio כדי ליצור אפליקציה שמתעדת מדידות גולמיות של GNSS ונתוני מיקום אחרים, ומתעדים אותם בקובץ. לדוגמה, קוד המקור של אפליקציה כזו זמין במאמר כלים למדידת GPS.

Google GNSSLogger היא אפליקציה לדוגמה שפותחה עם הפונקציונליות הזו. כדי לקבל פלט GNSS באפליקציה לדוגמה, המכשיר צריך לתמוך ב-GNSS גולמי מדידות.

אחרי שתתעדו את יומן GNSS באמצעות יומן GNSS, אפשר להעתיק אותו מהמכשיר למחשב. מתוך ביומן GNSS אפשר לשלוח את הקבצים לעצמך באימייל או לשמור אותם ב-Google ב-Drive. אפשר גם לשמור את הקבצים באמצעות אפליקציית ניהול הקבצים ב- במכשיר, או להשתמש ב-Android Debug Bridge (ADB) כפי שמוסבר העתקת קבצים אל מכשיר או ממנו.

ניתוח מדידות גולמיות

אפליקציית הניתוח של GNSS קוראת את המדידות הגולמיות של GPS/GNSS שנאספו על ידי GNSS Logger ומשתמש בהם כדי לנתח את ההתנהגות של מקלט GNSS, כפי שמוצג באיור 1.

אפשר להוריד את האפליקציה עבור ב-Linux, Windows, ו-macOS המערכות שלנו.

איור 1. GNSS Logger אוסף את המדידות שאפשר לקבל על ידי GNSS ניתוח.

אפליקציית GNSS Analysis מבוססת על MATLAB, אבל לא צריך כדי להפעיל MATLAB. האפליקציה מורכבת מקובץ הפעלה שמתקין קובץ עותק של זמן הריצה של MATLAB.

לוח הבקרה של ניתוח GNSS

לוח הבקרה של GNSS Analysis, שמוצג באיור 2, מאפשר לנהל את האפליקציה , כמו:

• בוחרים אילו לוויינים יוצגו.
• שליטה במיקום, במהירות ובזמן (PVT) שמשמשים לחישוב שגיאות במדידה.
• יצירת דוחות ניתוח.
• הגדרת חלון בנתונים בין שעת ההתחלה לשעת הסיום.

)

איור 2. לוח הבקרה של ניתוח GNSS

תרשימים אינטראקטיביים לניתוח GNSS

אפליקציית הניתוח של GNSS מספקת תרשימים אינטראקטיביים שמסודרים בתדרי רדיו (RF), שעונים ומדידות, כפי שמוצג באיור 3.

)

איור 3. אפליקציית הניתוח של GNSS שמציגה גרפים אינטראקטיביים.

בעמודה 'RF' מוצגים הנתונים הבאים:

• בכל קבוצת כוכבים, ארבעת הלוויינים עם האותות הגבוהים ביותר.
• עבור כל לוויין, תרשים הזמן של הספק עד צפיפות הרעש (C/לא).
• השמיים של מיקומי הלוויינים.

בעמודת השעון מוצגים הנתונים הבאים:

• המדומים.

• תדירות ההיסט של שעון המקבל, שמחושבת באמצעות מיקומי ההפניה הבאים:

  • המיקום הממוצע מחושב באופן אוטומטי.
  • קו הרוחב, קו האורך והגובה שהוזנו על ידי המשתמש.
  • קובץ של האיגוד הלאומי לאלקטרוניקה ימית (NMEA) עם הפניה לאמת PVT.

• ההיסט של שעון ההמתנה ששומר על הזמן כשהמקלט מאפס את של המתנד הראשי.

בעמודת המדידות מוצגים הנתונים הבאים:

• התוצאות של מיקום הריבועים המשוקללים הפחותים ביותר שהתקבלו מהנתונים הגולמיים פסאודו-טווחים. השקלול מתבצע לפי רמת אי-הוודאות המדווחת של כל מדידה, שהיא חלק מהמפרט הגולמי של ה-API למדידה.
• השגיאות בכל פסאודו-טווח בכל מדידה.

• השגיאות בכל קצב פסאודו-טווח בכל מדידה.

דוח בדיקה של ניתוח GNSS

ניתוח GNSS יכול ליצור דוח בדיקה, כפי שמוצג באיור 4, שמבצע הערכה הטמעת API, אות שנקלט, התנהגות השעון ומדידה מדויקות. בכל מקרה, האפליקציה מדווחת אם הנמען עבר או נכשל את הבדיקה על סמך הביצועים שנמדדים ביחס לנקודות השוואה ידועות. הבדיקה דוח שימושי ליצרני מכשירים, שיכולים להשתמש בו בזמן שהם מבצעים באמצעות תכנון והטמעה של מכשירים חדשים. כדי ליצור את הבדיקה לוחצים על יצירת דוח.

איור 4. דוח בדיקה של ניתוח GNSS

הכרטיסייה השוואה מציגה זו לצד זו השוואה, המוצגת באיור 5, C/No מכמה קובצי יומן של GNSS, והוא שימושי כשמשווים בין ה-RF של מספר מכשירים.

איור 5. השוואה זו לצד זו של נתוני C/אין ממספר קובצי יומן

קוד המקור מעניין אתכם? מדידת GPS פרויקט Tool Project מספק דוגמה ל-MATLAB יכול לבצע את הפעולות הבאות באמצעות אותות כוכבים של GPS:

• קריאת נתונים שתועדו באמצעות אפליקציית הדוגמה של GNSS Logger.
• חישוב והמחשה חזותית של טווחים פסאודוניים.
• מחשבים את המיקום והמהירות של הריבועים הקטנים ביותר, בשקלול.
• הצגה וניתוח של שלב הספק.

נתוני גרסה 4.6.0.1 של אפליקציית הניתוח של GNSS

גרסה 4.6.0.1 של אפליקציית GNSS Analysis כוללת את העדכונים הבאים:

• גרסת GnssAnalysisTool של Matlab R2022a מובנית, שמעניקה גישה לתכונות חדשות:
• גלילה אוטומטית בחלון הסטטוס: הודעת הסטטוס האחרונה תמיד גלויה.
• נוספה טבלה של השוואות C/N0 לפי קבוצת כוכבים, והשוואה של L1 ל-L5.
• נוסף תרשים שיורי עם קצב פסאודונימיזציה.
• הוסרו כרטיסיות נפרדות לקובץ העזר PVT או להעברה, כדי שיהיה קל יותר לראות איזה סוג של קובץ עזר של PVT נבחר.
• תוצאות "יצירת דוח" הועברו מ-HTML לחלון סטטוס.
• הכרטיסייה 'הכלי לתכנון משימות' הוסרה. השתמשו בכתובת gnssmissionplanning.com/ או www.gnssplanning.com/.
• תיקונים שקשורים לניתוח של קובץ תצפית של RINEX.
• ניתן לחזור אל המקור הזמני של CDDIS של נאס"א ל-GPS ול-GLO, כש-BKG לא פועל.
• מעבר מ-igs.bkg.bund.de אל igs-ftp.bkg.bund.de
• אין לצאת מהניתוח אם הורדת פרקים ב-GAL, ב-QZSS או ב-BDS נכשלה.
• יצירת ניתוח CNo של אנטנה גם אם ערכת השבבים לא תומכת ב-BaseBandCNo

מדריך התקנה ומדריך למשתמש.

שליחת משוב

אנחנו רוצים לשפר את התמיכה ב-GNSS ב-Android. אפשר לדווח לנו על כל בעיה עם תמיכה ב-GNSS ב-Android באמצעות הבעיה GNSS מכשיר מעקב. לפני הפרסום, כדאי לבדוק אם הבעיה כבר טופלה בשאלות הנפוצות.

אם השתמשת בכלי הניתוח של GNSS, עליך להשיב על סקר קצר. אם יש לך יש לך שאלות או בקשה לקבלת תמיכה? אפשר לעיין בתמיכה במפתחים מקורות מידע.

אפשר למצוא תשובות לשאלות נפוצות בכלי הניתוח של GNSS שאלות נפוצות.