Android Framework обеспечивает доступ к необработанным измерениям GNSS на нескольких устройствах Android.
Вы можете найти эти инструменты в репозитории GPS Measurement Tools на GitHub, который включает в себя исходный код предварительной версии GnssLogger и исполняемые файлы для настольного приложения GNSS Analysis для Linux , Windows и macOS . Руководство по установке и эксплуатации .
Вызов дециметра смартфона Google
Google, спутниковое подразделение Института навигации и Kaggle спонсируют третий конкурс дециметровых смартфонов на выставке ION GNSS+. Конкурс начнется 12 сентября 2023 г. и завершится 23 мая 2024 г. Более 150 новых трасс, содержащих необработанные измерения GNSS, данные датчиков и точные наземные данные, будут общедоступны. Участие в конкурсе открыто для всех. Участникам предлагается представить тезисы для сессии под названием «Smartphone Decimeter Challenge», которая состоится на ION GNSS+ 2024.
Для получения дополнительной информации, включая правила и положения, посетите страницу конкурса на Kaggle , которая откроется 12 сентября 2023 года в 15:30 по московскому времени.
Устройства Android, поддерживающие необработанные измерения GNSS
Поддержка необработанных измерений GNSS обязательна на устройствах под управлением Android 10 (уровень API 29) или выше. В Android 9 (уровень API 28) и более ранних версиях поддержка необработанных измерений GNSS является обязательной на всех устройствах Android с аппаратным обеспечением 2016 года выпуска или новее. В настоящее время более 90% существующих телефонов Android имеют необработанные измерения.
Поддержка некоторых полей необработанных измерений GNSS является дополнительной и может варьироваться в зависимости от используемого набора микросхем GNSS. Примеры этих полей включают следующее:
- Псевдодальность и псевдодальность.
- Навигационное сообщение.
- Значение автоматического регулятора усиления (АРУ).
- Накопленный дельта-диапазон (ADR) или фаза несущей.
В таблице ниже перечислено несколько примеров устройств на базе Android и показан уровень поддержки ими необработанных измерений GNSS:
| Модель | Android-версия | АРУ | ADR (фаза несущей) | Л5 | Глобальные системы |
|---|---|---|---|---|---|
| Google Пиксель 4/5/6/7 | 12 | да | да | да | GPS ГЛО ГАЛ БДС КЗС |
| Сяоми Ми 9 | 9 | да | нет | да | GPS ГЛО ГАЛ БДС КЗС |
| Сяоми Ми 8 | 8.1 | нет | да | да | GPS ГЛО ГАЛ БДС КЗС |
| Хуавей П30 Про | 9 | нет | да | да | GPS ГЛО ГАЛ БДС |
| Хуавей Мате 20 | 9 | нет | да | да | GPS ГЛО ГАЛ БДС |
| Один Плюс 7 Про | 9 | да | нет | да | GPS ГЛО ГАЛ |
| Один Плюс 7 | 9 | да | нет | да | GPS ГЛО ГАЛ |
| Samsung Galaxy S20/S21 Ultra (Exynos) * | 12 | да | да | да | GPS ГЛО ГАЛ БДС КЗС |
| Samsung Galaxy S9 (Exynos) * | 8.0 | нет | да | нет | GPS ГЛО ГАЛ КЗС |
| Самсунг Галакси С9+ | 8.0 | нет | нет | нет | GPS ГЛО ГАЛ |
* Версия Samsung Galaxy Exynos в последние годы обеспечивает ADR. Версия Samsung Snapdragon пока не обеспечивает ADR.
Дополнительные сведения об определениях полей необработанных измерений, предоставляемых устройствами Android, см. в разделе Глобальные навигационные спутниковые системы .
Производители оригинального оборудования (OEM), разработчики и исследователи могут использовать инструменты на этой странице для тестирования новых конструкций телефонов, проверки функциональности, разработки новых алгоритмов, оценки улучшений в реализации системы GNSS, а также для создания дополнительных приложений.
Пример кода клиента SUPL
Suplclient — это пример кода, который обращается к сайту supl.google.com для получения эфемерид в реальном времени. Класс SuplTester предоставляет пример использования клиентского проекта SUPL. SuplTester настраивает спецификации TCP-соединения SUPL, затем на заданной широте и долготе отправляет запрос LPP SUPL и печатает ответ сервера SUPL.
Информация о калибровке антенны
Начиная с Android 11 (уровень API 30), вы можете использовать класс GnssAntennaInfo для доступа к характеристикам антенны, таким как координаты смещения фазового центра (PCO), поправки отклонения фазового центра (PCV) и поправки усиления сигнала. Эти поправки можно применять к необработанным измерениям для повышения точности.
При использовании GnssAntennaInfo помните о следующем поведении системы. Они предназначены для повышения конфиденциальности пользователей.
- Характеристики, предоставляемые этим API, относятся только к модели устройства, а не к отдельному устройству.
Регистрация необработанных измерений
Вы можете использовать Android Studio для создания приложения, которое собирает необработанные измерения GNSS и другие данные о местоположении и записывает их в файл. Пример исходного кода такого приложения см. в разделе «Инструменты измерения GPS» .
Google GNSSLogger — это пример приложения, разработанного с использованием этой функции. Чтобы получить выходные данные GNSS с помощью примера приложения, ваше устройство должно поддерживать необработанные измерения GNSS.
После того как вы записали журнал GNSS с помощью GNSS Logger, вы можете скопировать файлы журнала с устройства на свой компьютер для дальнейшего анализа. Из GNSS Logger вы можете отправлять файлы себе по электронной почте или сохранять их на Google Диске. Кроме того, вы можете сохранить файлы с помощью приложения для управления файлами на устройстве или использовать Android Debug Bridge (ADB), как описано в разделе Копирование файлов на устройство или с него .
Анализ необработанных измерений
Приложение GNSS Analysis считывает необработанные измерения GPS/GNSS, собранные GNSS Logger, и использует их для анализа поведения приемника GNSS, как показано на рисунке 1.
Вы можете скачать приложение для систем Linux , Windows и macOS .
Рисунок 1. GNSS Logger собирает измерения, которые могут быть использованы в GNSS Analysis.
Приложение GNSS Analysis построено на MATLAB , но для его запуска не требуется наличие MATLAB. Приложение компилируется в исполняемый файл, который устанавливает копию среды выполнения MATLAB.
Панель управления GNSS-анализом
Панель управления «Анализ GNSS», показанная на рис. 2, позволяет управлять функциями приложения, такими как:
- Выберите, какие спутники будут отображаться.
- Контролируйте опорное положение, скорость и время (PVT), используемые для расчета ошибок измерения.
- Создание аналитических отчетов.
- Определите окно в данных между временем начала и окончания.
)
Рисунок 2. Панель управления GNSS Analysis
Интерактивные графики GNSS Analysis
Приложение GNSS Analysis предоставляет интерактивные графики, организованные в столбцы радиочастот (RF), часов и измерений, как показано на рисунке 3.
)
Рис. 3. Приложение GNSS Analysis, отображающее интерактивные графики.
В столбце RF отображаются следующие данные:
- Для каждого созвездия четыре спутника с самым сильным сигналом.
- Для каждого спутника временной график зависимости несущей от плотности шума (C/No).
- Схема расположения спутниковых позиций.
В столбце часов отображаются следующие данные:
- Псевдодальность.
Частота смещения тактового сигнала приемника, которая вычисляется с использованием одной из следующих опорных позиций:
- Автоматически вычисляется среднее положение.
- Широта, долгота и высота, введенные пользователем.
- Файл Национальной ассоциации морской электроники (NMEA) со ссылкой на правду PVT.
Смещение резервных часов, которое сохраняет время, когда приемник сбрасывает рабочий цикл первичного генератора.
В столбце измерений отображаются следующие данные:
- Результаты позиции взвешенного метода наименьших квадратов получены на основе необработанных псевдодальностей. Взвешивание выполняется с использованием сообщаемой неопределенности каждого измерения, которая является частью спецификации API необработанных измерений.
- Погрешности каждой псевдодальности для каждого измерения.
Ошибки каждой скорости псевдодальности для каждого измерения.
Отчет об испытаниях анализа GNSS
GNSS Analysis может создать отчет об испытаниях, как показано на рисунке 4, в котором оценивается реализация API, полученный сигнал, поведение часов и точность измерений. В каждом случае приложение сообщает, прошел или не прошел приемник тест, основываясь на производительности, измеренной по известным критериям. Отчет об испытаниях полезен производителям устройств, которые могут использовать его при разработке и внедрении новых устройств. Чтобы создать отчет о тестировании, нажмите « Создать отчет» .
Рисунок 4. Отчет о тестировании GNSS Analysis
На вкладке «Сравнение» показано параллельное сравнение C/No из нескольких файлов журнала GNSS, что полезно при сравнении радиочастотных характеристик нескольких устройств.
Рисунок 5. Параллельное сравнение данных C/No из нескольких файлов журналов.
Заинтересованы в исходном коде? Проект инструмента измерения GPS предоставляет пример MATLAB с открытым исходным кодом, который можно использовать для выполнения следующих действий с использованием сигналов созвездия GPS:
- Считайте данные, полученные с помощью примера приложения GNSS Logger.
- Вычислите и визуализируйте псевдодальности.
- Вычислите взвешенное положение и скорость по методу наименьших квадратов.
- Просмотр и анализ фазы несущей.
Примечания к выпуску приложения GNSS Analysis v4.6.0.1
Приложение GNSS Analysis версии 4.6.0.1 включает следующие обновления:
- Создан GnssAnalysisTool на Matlab R2022a, предоставляющий доступ к новым функциям:
- Окно состояния автоматически прокручивается: последнее сообщение о состоянии всегда видно.
- Добавлена таблица сравнений C/N0 по созвездиям и сравнения L1 и L5.
- Добавлен остаточный график псевдодальностей.
- Удалены отдельные вкладки для «Стационарного» или «Подвижного» эталонного PVT, что упрощает просмотр того, какой тип эталонного PVT был выбран.
- Результаты «Создать отчет» перенесены из HTML в окно состояния.
- Удалена вкладка «Планировщик миссий». Пожалуйста, используйте gnssmissionplanning.com/ или www.gnssplanning.com/.
- Исправления, связанные с анализом файла наблюдения RINEX.
- Возврат к источнику эфемерид НАСА CDDIS для GPS и GLO, когда BKG не работает.
- Перейдите с igs.bkg.bund.de на igs-ftp.bkg.bund.de
- Не выходите из анализа, если загрузка эфемерид GAL, QZSS или BDS не удалась.
- Создайте анализ CNo антенны, даже если набор микросхем не поддерживает BaseBandCNo.
Руководство по установке и эксплуатации .
Оставьте отзыв
Мы хотим улучшить поддержку GNSS на Android. Сообщайте нам о любых проблемах с поддержкой GNSS на Android с помощью средства отслеживания проблем с GNSS . Пожалуйста, проверьте, не рассматривалась ли ваша проблема уже в FAQ, прежде чем публиковать ее.
Если вы использовали инструменты анализа GNSS, оставьте отзыв, ответив на короткий опрос . Если у вас есть другие вопросы или запрос на поддержку, см. Ресурсы поддержки разработчиков .
Ответы на часто задаваемые вопросы можно найти в разделе Часто задаваемые вопросы по инструментам анализа GNSS .