Khung Android cung cấp quyền truy cập vào các phép đo GNSS thô trên một số thiết bị Android.
Bạn có thể tìm thấy các công cụ này trong kho lưu trữ GPS Measurement Tools (Công cụ đo lường GPS) trên GitHub, bao gồm mã nguồn của phiên bản sơ bộ của GnssLogger và các tệp thực thi cho ứng dụng Phân tích GNSS trên máy tính cho Linux, Windows và macOS. Hướng dẫn cài đặt và sử dụng.
Google Smartphone Decimeter Challenge
Google, Phân ban Vệ tinh của Viện Điều hướng và Kaggle đang tài trợ cho Thử thách Decimeter lần thứ 3 dành cho điện thoại thông minh tại ION GNSS+. Cuộc thi bắt đầu từ ngày 12 tháng 9 năm 2023 và kết thúc vào ngày 23 tháng 5 năm 2024. Hơn 150 dấu vết mới chứa các phép đo GNSS thô, dữ liệu cảm biến và dữ liệu thực tế chính xác sẽ được cung cấp công khai. Mọi người đều có thể tham gia cuộc thi. Người tham gia được khuyến khích gửi bản tóm tắt cho phiên có tên "Thử thách về độ chính xác đến decimet của điện thoại thông minh" sẽ diễn ra tại ION GNSS+ 2024.
Để biết thêm thông tin, bao gồm cả các quy tắc và quy định, hãy truy cập trang cuộc thi trên Kaggle. Trang này sẽ hoạt động từ 15:30 ngày 12 tháng 9 năm 2023 theo giờ MDT.
Các thiết bị Android hỗ trợ đo lường GNSS thô
Bạn bắt buộc phải hỗ trợ các phép đo GNSS thô trên các thiết bị chạy Android 10 (API cấp 29) trở lên. Trên Android 9 (API cấp 28) trở xuống, bạn bắt buộc phải hỗ trợ các phép đo GNSS thô trong tất cả các thiết bị Android có phần cứng từ năm 2016 trở lên. Hiện tại, hơn 90% điện thoại Android hiện có đều có các phép đo thô.
Bạn không bắt buộc phải hỗ trợ một số trường đo lường GNSS thô và có thể thay đổi tuỳ theo chipset GNSS được dùng. Sau đây là ví dụ về các trường này:
- Khoảng cách giả và tốc độ khoảng cách giả.
- Thông báo điều hướng.
- Giá trị Bộ điều khiển khuếch đại tự động (AGC).
- Phạm vi chênh lệch tích luỹ (ADR) hoặc pha sóng mang.
Bảng dưới đây liệt kê một vài ví dụ về các thiết bị chạy Android và cho biết mức độ hỗ trợ của các thiết bị này đối với phép đo GNSS thô:
| Mô hình | Phiên bản Android | AGC | ADR (giai đoạn nhà mạng) | L5 | Hệ thống toàn cầu |
|---|---|---|---|---|---|
| Google Pixel 4/5/6/7 | 12 | có | có | có | GPS GLO GAL BDS QZS |
| Xiaomi Mi 9 | 9 | có | không | có | GPS GLO GAL BDS QZS |
| Xiaomi Mi 8 | 8.1 | không | có | có | GPS GLO GAL BDS QZS |
| Huawei P30 Pro | 9 | không | có | có | GPS GLO GAL BDS |
| Huawei Mate 20 | 9 | không | có | có | GPS GLO GAL BDS |
| One Plus 7 Pro | 9 | có | không | có | GPS GLO GAL |
| One Plus 7 | 9 | có | không | có | GPS GLO GAL |
| Samsung Galaxy S20/S21 Ultra (Exynos)* | 12 | có | có | có | GPS GLO GAL BDS QZS |
| Samsung Galaxy S9 (Exynos)* | 8.0 | không | có | không | GPS GLO GAL QZS |
| Samsung Galaxy S9+ | 8.0 | không | không | không | GPS GLO GAL |
* Phiên bản Samsung Galaxy Exynos cung cấp ADR trong những năm gần đây. Phiên bản Samsung Snapdragon hiện chưa cung cấp ADR.
Để biết thêm thông tin về định nghĩa của các trường đo lường thô do thiết bị Android cung cấp, hãy xem Hệ thống vệ tinh dẫn đường toàn cầu.
Các nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM), nhà phát triển và nhà nghiên cứu có thể sử dụng các công cụ trên trang này để kiểm thử thiết kế điện thoại mới, xác thực chức năng, phát triển thuật toán mới, đánh giá các điểm cải tiến đối với việc triển khai hệ thống GNSS cũng như xây dựng các ứng dụng gia tăng giá trị.
Mã mẫu ứng dụng SUPL
Suplclient là mã mẫu truy cập vào supl.google.com để lấy lịch thiên văn theo thời gian thực. Lớp SuplTester cung cấp ví dụ về cách sử dụng Dự án ứng dụng SUPL. SuplTester thiết lập các thông số kỹ thuật kết nối TCP SUPL, sau đó gửi yêu cầu LPP SUPL tại một vĩ độ và kinh độ nhất định, đồng thời in phản hồi của máy chủ SUPL.
Thông tin hiệu chuẩn ăng-ten
Kể từ Android 11 (API cấp 30), bạn có thể sử dụng lớp GnssAntennaInfo để truy cập vào các đặc điểm của ăng-ten, chẳng hạn như: toạ độ độ lệch tâm pha (PCO), các giá trị điều chỉnh độ biến thiên tâm pha (PCV) và các giá trị điều chỉnh độ tăng tín hiệu. Bạn có thể áp dụng các điểm điều chỉnh này cho số đo thô để cải thiện độ chính xác.
Khi sử dụng GnssAntennaInfo, hãy lưu ý những hành vi sau của hệ thống. Các API này được thiết kế để tăng cường quyền riêng tư của người dùng.
- Các đặc điểm do API này cung cấp chỉ dành riêng cho mẫu thiết bị, chứ không phải một thiết bị riêng lẻ.
Ghi lại các chỉ số thô
Bạn có thể dùng Android Studio để tạo một ứng dụng ghi lại các phép đo GNSS thô và dữ liệu vị trí khác, đồng thời ghi nhật ký các dữ liệu này vào một tệp. Để xem mã nguồn ví dụ của một ứng dụng như vậy, hãy xem GPS Measurement Tools (Công cụ đo lường GPS).
Google GNSSLogger là một ứng dụng mẫu được phát triển bằng chức năng này. Để nhận được đầu ra GNSS bằng ứng dụng mẫu, thiết bị của bạn phải hỗ trợ các phép đo GNSS thô.
Sau khi ghi lại nhật ký GNSS bằng GNSS Logger, bạn có thể sao chép các tệp nhật ký từ thiết bị vào máy tính để phân tích thêm. Trong GNSS Logger, bạn có thể gửi các tệp này cho chính mình qua email hoặc lưu chúng vào Google Drive. Ngoài ra, bạn có thể lưu các tệp bằng ứng dụng quản lý tệp trên thiết bị hoặc bạn có thể sử dụng Cầu gỡ lỗi Android (ADB) như được giải thích trong phần Sao chép tệp đến/từ thiết bị.
Phân tích các phép đo thô
Ứng dụng Phân tích GNSS đọc các phép đo thô GPS/GNSS do GNSSLogger thu thập và sử dụng các phép đo đó để phân tích hành vi của bộ thu GNSS, như minh hoạ trong hình 1.
Bạn có thể tải ứng dụng này xuống cho các hệ thống Linux, Windows và macOS.
Hình 1. GNSS Logger thu thập các phép đo mà GNSS Analysis có thể sử dụng.
Ứng dụng GNSS Analysis được xây dựng trên MATLAB, nhưng bạn không cần phải có MATLAB để chạy ứng dụng này. Ứng dụng được biên dịch thành một tệp thực thi để cài đặt bản sao của MATLAB Runtime.
Bảng điều khiển phân tích GNSS
Bảng điều khiển Phân tích GNSS (hình 2) cho phép bạn quản lý các tính năng của ứng dụng, chẳng hạn như:
- Chọn những vệ tinh sẽ xuất hiện.
- Kiểm soát vị trí, vận tốc và thời gian (PVT) tham chiếu được dùng để tính toán sai số đo lường.
- Tạo báo cáo phân tích.
- Xác định một khoảng thời gian trong dữ liệu giữa thời gian bắt đầu và thời gian kết thúc.
)
Hình 2. Bảng điều khiển Phân tích GNSS
Biểu đồ tương tác phân tích GNSS
Ứng dụng Phân tích GNSS cung cấp các biểu đồ tương tác được sắp xếp theo tần số vô tuyến (RF), đồng hồ và cột đo lường, như minh hoạ trong hình 3.
)
Hình 3. Ứng dụng Phân tích GNSS hiển thị các biểu đồ tương tác.
Cột RF cho thấy những dữ liệu sau:
- Đối với mỗi chòm sao, 4 vệ tinh có tín hiệu mạnh nhất.
- Đối với mỗi vệ tinh, biểu đồ thời gian của tỷ số sóng mang trên mật độ nhiễu (C/No).
- Biểu đồ bầu trời về vị trí vệ tinh.
Cột đồng hồ cho biết những dữ liệu sau:
- Các phạm vi giả.
Tần số bù của đồng hồ thu, được tính bằng một trong các vị trí tham chiếu sau:
- Vị trí trung bình được tính toán tự động.
- Vĩ độ, kinh độ và độ cao do người dùng nhập.
- Tệp của Hiệp hội Điện tử Hàng hải Quốc gia (NMEA) có PVT tham chiếu thực tế.
Độ lệch của đồng hồ ở chế độ chờ duy trì thời gian khi bộ thu đặt lại chu kỳ hoạt động của bộ dao động chính.
Cột số đo cho thấy những dữ liệu sau:
- Kết quả vị trí bình phương tối thiểu có trọng số thu được từ các khoảng giả thô. Việc phân bổ trọng số được thực hiện bằng cách sử dụng độ không chắc chắn được báo cáo của từng phép đo, đây là một phần của quy cách API đo lường thô.
- Sai số của từng khoảng cách giả cho từng phép đo.
Sai số của từng tốc độ giả phạm vi cho từng phép đo.
Báo cáo kiểm thử Phân tích GNSS
Phân tích GNSS có thể tạo một báo cáo kiểm thử (như trong hình 4) để đánh giá việc triển khai API, tín hiệu nhận được, hành vi đồng hồ và độ chính xác của phép đo. Đối với mỗi trường hợp, ứng dụng sẽ báo cáo liệu receiver có vượt qua hay không vượt qua bài kiểm thử dựa trên hiệu suất đo được so với các điểm chuẩn đã biết. Báo cáo kiểm thử rất hữu ích cho các nhà sản xuất thiết bị. Họ có thể sử dụng báo cáo này khi lặp lại quá trình thiết kế và triển khai thiết bị mới. Để tạo báo cáo kiểm thử, hãy nhấp vào Tạo báo cáo.
Hình 4. Báo cáo kiểm thử Phân tích GNSS
Thẻ So sánh cung cấp thông tin so sánh song song (như trong hình 5) về C/No từ một số tệp nhật ký GNSS. Thông tin này hữu ích khi so sánh hiệu suất RF của một số thiết bị.
Hình 5. So sánh song song dữ liệu C/No từ một số tệp nhật ký
Bạn quan tâm đến mã nguồn? Dự án Công cụ đo lường bằng GPS cung cấp một ví dụ MATLAB nguồn mở mà bạn có thể dùng để thực hiện các thao tác sau bằng tín hiệu của chòm sao GPS:
- Đọc dữ liệu được ghi lại bằng ứng dụng mẫu GNSS Logger.
- Tính toán và trực quan hoá các phạm vi giả.
- Tính toán vị trí và vận tốc bình phương tối thiểu có trọng số.
- Xem và phân tích pha sóng mang.
Ghi chú phát hành của ứng dụng GNSS Analysis phiên bản 4.6.0.1
Ứng dụng GNSS Analysis phiên bản 4.6.0.1 có các nội dung cập nhật sau:
- Xây dựng GnssAnalysisTool trên Matlab R2022a, cho phép sử dụng các tính năng mới:
- Cửa sổ trạng thái tự động cuộn: thông báo trạng thái mới nhất luôn hiển thị.
- Thêm bảng so sánh C/N0 theo chòm sao và so sánh L1 với L5.
- Đã thêm biểu đồ dư tốc độ giả.
- Xoá các thẻ riêng biệt cho PVT tham chiếu ở trạng thái tĩnh hoặc đang di chuyển, giúp bạn dễ dàng xem loại PVT tham chiếu nào đã được chọn.
- Di chuyển kết quả "Tạo báo cáo" từ HTML sang Cửa sổ trạng thái.
- Đã xoá thẻ Mission Planner. Vui lòng sử dụng gnssmissionplanning.com/ hoặc www.gnssplanning.com/.
- Các bản sửa lỗi liên quan đến việc phân tích cú pháp tệp RINEX Observation.
- Chuyển sang nguồn dữ liệu thiên văn học CDDIS của NASA cho GPS và GLO khi BKG không hoạt động.
- Di chuyển từ igs.bkg.bund.de sang igs-ftp.bkg.bund.de
- Không thoát khỏi quy trình phân tích nếu không tải được lịch thiên văn GAL, QZSS hoặc BDS.
- Tạo phân tích CNo của ăng-ten ngay cả khi chipset không hỗ trợ BaseBandCNo
Gửi ý kiến phản hồi
Chúng tôi muốn cải thiện khả năng hỗ trợ GNSS trên Android. Hãy cho chúng tôi biết mọi vấn đề về khả năng hỗ trợ GNSS trên Android bằng cách sử dụng công cụ theo dõi vấn đề về GNSS. Vui lòng kiểm tra xem vấn đề của bạn đã được giải quyết trong phần Câu hỏi thường gặp hay chưa trước khi đăng.
Nếu bạn đã sử dụng các công cụ Phân tích GNSS, vui lòng cung cấp ý kiến phản hồi bằng cách trả lời một bản khảo sát ngắn. Nếu bạn có câu hỏi khác hoặc yêu cầu hỗ trợ, hãy xem Tài nguyên hỗ trợ dành cho nhà phát triển.
Bạn có thể tìm thấy câu trả lời cho các câu hỏi thường gặp trong phần Câu hỏi thường gặp về Công cụ phân tích GNSS.