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 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.
Thử thách định vị chính xác đến từng decimet trên điện thoại thông minh của Google
Google, Bộ phận vệ tinh của Viện Điều hướng và Kaggle đang tài trợ cho Thử thách đo lường bằng điện thoại thông minh lần thứ 3 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 thông tin thực tế chính xác sẽ được cung cấp công khai. Tất cả mọi người đều có thể tham gia cuộc thi này. Người tham gia được khuyến khích gửi bản tóm tắt cho phiên có tiêu đề "Thử thách đo lường bằng 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 vào trang cuộc thi trên Kaggle. Trang này sẽ hoạt động từ 15:30 ngày 12 tháng 9 năm 2023 (theo giờ MDT).
Thiết bị Android hỗ trợ đo lường GNSS thô
Hỗ trợ đo lường GNSS thô là bắt buộc trên các thiết bị chạy Android 10 (cấp độ API 29) trở lên. Trên Android 9 (cấp độ API 28) trở xuống, tất cả thiết bị Android có phần cứng từ năm 2016 trở lên đều bắt buộc phải hỗ trợ các phép đo GNSS thô. Hiện tại, hơn 90% điện thoại Android hiện có đều có dữ liệu đo lường thô.
Việc hỗ trợ một số trường đo lường GNSS thô là không bắt buộc và có thể thay đổi tuỳ theo chipset GNSS được sử dụng. Sau đây là ví dụ về các trường này:
- Khoảng cách giả và tốc độ khoảng cách giả.
- Thông báo điều hướng.
- Giá trị của Bộ điều khiển khuếch đại tự động (AGC).
- Phạm vi delta tích luỹ (ADR) hoặc pha sóng mang.
- Hỗ trợ nhiều tần số
Hầu hết các điện thoại cao cấp của Pixel, Motorola, Samsung, Xiaomi, OnePlus và các nhà sản xuất điện thoại lớn khác đều hỗ trợ tần số L1 và L5. Điện thoại cao cấp Pixel cũng như các điện thoại cao cấp khác của các nhà sản xuất điện thoại lớn không sử dụng chipset Qualcomm Snapdragon cung cấp ADR (pha sóng mang) trong các phép đo thô.
Cơ sở dữ liệu về các chức năng GNSS do cộng đồng đóng góp của nhiều thiết bị Android được tham chiếu trong bài viết "Crowdsourcing GNSS features of Android devices" (Tính năng GNSS do cộng đồng đóng góp của thiết bị Android).
Để biết thêm thông tin về định nghĩa của các trường đo lường thô do thiết bị Android cung cấp, hãy xem phần Hệ thống vệ tinh dẫn đường toàn cầu.
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 thử nghiệm 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 giá trị gia tăng.
Mã mẫu của 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 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 chỉnh ăng-ten
Kể từ Android 11 (cấp độ API 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), hiệu chỉnh biến thiên tâm pha (PCV) và hiệu chỉnh độ lợi tín hiệu. Bạn có thể áp dụng những thông tin hiệu chỉnh này cho các kết quả đo lường thô để cải thiện độ chính xác.
Khi sử dụng GnssAntennaInfo, hãy lưu ý các hành vi sau đây 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 cho từng thiết bị.
Ghi nhật ký các phép đo thô
Bạn có thể sử dụng Android Studio để xây dựng một ứng dụng thu thập dữ liệu đo lường thô của GNSS và dữ liệu vị trí khác, sau đó ghi lại các dữ liệu này vào một tệp. Để xem mã nguồn mẫu của một ứng dụng như vậy, hãy xem Công cụ đo lường GPS.
Google GNSSLogger là một ứng dụng mẫu được phát triển bằng chức năng này. Để nhận kết quả 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 Trình ghi nhật ký GNSS, bạn có thể sao chép các tệp nhật ký từ thiết bị sang máy tính để phân tích thêm. Trong GNSS Logger, bạn có thể gửi tệp cho chính mình qua email hoặc lưu tệp vào Google Drive. Ngoài ra, bạn có thể lưu tệp bằng ứng dụng quản lý tệp trên thiết bị hoặc có thể sử dụng Cầu gỡ lỗi Android (ADB) như giải thích trong phần Sao chép tệp vào/từ thiết bị.
Phân tích dữ liệu đo lường thô
Ứng dụng GNSS Analysis đọc các kết quả đo lường thô của GPS/GNSS do GNSS Logger thu thập và sử dụng các kết quả 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. Trình ghi nhật ký GNSS thu thập các kết quả đo lường mà tính năng Phân tích GNSS có thể sử dụng.
Ứng dụng Phân tích GNSS 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 cài đặt một bản sao của MATLAB Runtime.
Bảng điều khiển phân tích GNSS
Bảng điều khiển Phân tích GNSS (như trong hình 2) cho phép bạn quản lý các tính năng của ứng dụng, chẳng hạn như:
- Chọn vệ tinh sẽ hiển thị.
- Kiểm soát vị trí, vận tốc và thời gian (PVT) tham chiếu dùng để tính toán lỗi 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 GNSS Analysis
Biểu đồ tương tác của Công cụ phân tích GNSS
Ứng dụng GNSS Analysis 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 GNSS Analysis hiển thị các biểu đồ tương tác.
Cột RF cho thấy những dữ liệu sau:
- Đối với mỗi chòm sao, bốn vệ tinh có tín hiệu mạnh nhất.
- Đối với mỗi vệ tinh, biểu đồ thời gian của mật độ sóng mang trên tạp âm (C/No).
- Biểu đồ bầu trời về vị trí vệ tinh.
Cột đồng hồ hiển thị dữ liệu sau:
- Khoảng cách giả.
Tần số bù trừ của đồng hồ của bộ 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 dự phòng giúp giữ thời gian khi bộ thu đặt lại chu kỳ hoạt động của bộ dao động chính.
Cột số liệu đo lường cho thấy những dữ liệu sau:
- Kết quả vị trí bình phương tối thiểu có trọng số thu được từ khoảng cách giả thô. Trọng số được tính bằng cách sử dụng độ không chắc chắn được báo cáo của mỗi phép đo, đây là một phần của thông số kỹ thuật API đo lường thô.
- Lỗi của từng khoảng cách giả cho mỗi phép đo.
Lỗi của từng tốc độ giả khoảng cách cho mỗi phép đo.
Báo cáo thử nghiệm Phân tích GNSS
Công cụ Phân tích GNSS có thể tạo báo cáo kiểm thử (như trong hình 4) để đánh giá việc triển khai API, tín hiệu nhận được, hành vi của đồng hồ và độ chính xác của phép đo. Đối với mỗi trường hợp, ứng dụng sẽ báo cáo xem thiết bị nhận đã vượt qua hay không vượt qua bài kiểm tra dựa trên hiệu suất đo được so với các điểm chuẩn đã biết. Báo cáo kiểm thử này rất hữu ích cho các nhà sản xuất thiết bị, họ có thể sử dụng báo cáo này khi lặp lại quy trình thiết kế và triển khai thiết bị mới. Để tạo báo cáo kiểm thử, hãy nhấp vào Make Report (Tạo báo cáo).
Hình 4. Báo cáo thử nghiệm Phân tích GNSS
Thẻ Compare (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 rất 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 GPS cung cấp một ví dụ về MATLAB nguồn mở mà bạn có thể dùng để thực hiện các thao tác sau bằng tín hiệu chòm sao GPS:
- Đọc dữ liệu được thu thập bằng ứng dụng mẫu GNSS Logger.
- Tính toán và trực quan hoá khoảng cách giả.
- Tính toán vị trí và vận tốc bình phương nhỏ nhất 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 bản cập nhật sau:
- Tạo GnssAnalysisTool trên Matlab R2022a, cho phép truy cập vào 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 phần dư của tốc độ giả khoảng cách.
- Xoá các thẻ riêng biệt cho PVT tham chiếu cố định hoặc di chuyển, giúp bạn dễ dàng xem loại PVT tham chiếu nào đã được chọn.
- Chuyển kết quả "Tạo báo cáo" từ HTML sang Cửa sổ trạng thái.
- Đã xóa thẻ Công cụ lập kế hoạch nhiệm vụ. Vui lòng sử dụng gnssmissionplanning.com/ hoặc www.gnssplanning.com/.
- Các bản sửa lỗi liên quan đến việc phân tích cú pháp tệp Quan sát RINEX.
- Dự phòng cho nguồn lịch thiên văn CDDIS của NASA cho GPS và GLO, khi BKG không hoạt động.
- Chuyển từ igs.bkg.bund.de sang igs-ftp.bkg.bund.de
- Không thoát khỏi quá trình phân tích nếu không tải được lịch thiên văn GAL, QZSS hoặc BDS.
- Tạo bản 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 về mọi vấn đề với dịch vụ hỗ trợ GNSS trên Android bằng cách sử dụng trình theo dõi vấn đề 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 phần Tài nguyên hỗ trợ 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.