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 dành cho Linux, Windows và macOS. Hướng dẫn cài đặt và sử dụng.
Google Smartphone Decimeter Challenge
Google, Ban vệ tinh của Viện Điều hướng và Kaggle đang tài trợ cho Cuộc thi Smartphone Decimeter 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. Mọi người đều có thể tham gia cuộc thi này. Người tham gia nên gửi bản tóm tắt cho phiên có tiêu đề "Thử thách đo lường bằng smartphone". Phiên này sẽ diễn ra tại ION GNSS+ 2024.
Để biết thêm thông tin, bao gồm cả quy tắc và quy định, hãy truy cập vào trang cuộc thi trên Kaggle. Trang này sẽ ra mắt vào lúc 3:30 chiều theo giờ miền Tây của Hoa Kỳ vào ngày 12 tháng 9 năm 2023.
Thiết bị Android hỗ trợ đo lường GNSS thô
Bạn bắt buộc phải hỗ trợ tính năng đo lường GNSS thô trên các thiết bị chạy Android 10 (API cấp 29) trở lên. Trên Android 9 (API cấp 28) trở xuống, tất cả thiết bị Android có phần cứng từ năm 2016 trở lên đều bắt buộc phải hỗ trợ tính năng đo lường GNSS thô. Hiện tại, hơn 90% điện thoại Android hiện có có số 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 một số ví dụ về các trường này:
- Phạm vi giả và tốc độ phạm vi giả.
- Thông báo điều hướng.
- Giá trị của Bộ điều khiển độ lợi tự động (AGC).
- Phạm vi delta tích luỹ (ADR) hoặc pha sóng.
Bảng bên dưới liệt kê một số ví dụ về thiết bị chạy Android và cho biết mức độ hỗ trợ của thiết bị đối với các phép đo GNSS thô:
| Mẫu | Phiên bản Android | AGC | ADR (giai đoạn sóng mang) | 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 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 phần Hệ thống vệ tinh điều hướng toàn cầu.
Nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM), nhà phát triển và nhà nghiên cứu có thể sử dụng các công cụ trong 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 trong việc triển khai hệ thống GNSS cũng như xây dựng các ứng dụng có giá trị gia tăng.
Mã mẫu ứng dụng SUPL
Suplclient là mã mẫu truy cập vào supl.google.com để lấy thông tin nhật ký thực tế 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 tại một vĩ độ và kinh độ nhất định, gửi yêu cầu SUPL LPP và in phản hồi của máy chủ SUPL.
Thông tin hiệu chỉnh 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), độ lệch tâm pha (PCV) và độ lợi tín hiệu. Bạn có thể áp dụng các giá trị hiệu chỉnh này cho các phép đo thô để cải thiện độ chính xác.
Khi sử dụng GnssAntennaInfo, hãy lưu ý đến các hành vi hệ thống sau. Các tính năng 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 một thiết bị riêng lẻ.
Ghi lại số liệu đo lường thô
Bạn có thể sử dụng Android Studio để tạo một ứng dụng ghi lại các phép đo GNSS thô và dữ liệu vị trí khác, đồng thời ghi lại các phép đo đó vào một tệp. Để biết ví dụ về mã nguồn của một ứng dụng như vậy, hãy xem phần Công cụ đo lường GPS.
GNSSLogger của Google 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 nhật ký GNSS bằng Trình ghi GNSS, bạn có thể sao chép các tệp nhật ký từ thiết bị sang máy tính để phân tích thêm. Trong Trình ghi GNSS, bạn có thể gửi tệp cho chính mình qua email hoặc lưu vào Google Drive. Ngoài ra, bạn có thể lưu các tệp bằng ứng dụng quản lý tệp trên thiết bị hoặc sử dụng Cầu gỡ lỗi Android (ADB) như được giải thích trong phần Sao chép tệp vào/từ thiết bị.
Phân tích kết quả đo lường thô
Ứng dụng Phân tích GNSS đọc các phép đo thô GPS/GNSS do Trình ghi GNSS 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 xuống cho các hệ thống Linux, Windows và macOS.
Hình 1. Trình ghi GNSS thu thập các phép đo mà Phân tích GNSS có thể sử dụng.
Ứng dụng Phân tích GNSS được xây dựng trên MATLAB, nhưng bạn không cần 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 tham chiếu (PVT) 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 kết thúc.
)
Hình 2. Bảng điều khiển Phân tích GNSS
Biểu đồ tương tác của tính năng 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 hiển thị 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 mật độ tín hiệu mang đến nhiễu (C/No).
- Biểu đồ bầu trời về vị trí vệ tinh.
Cột đồng hồ hiển thị những dữ liệu sau:
- Dải ô giả.
Tần số chênh lệch của đồng hồ thu được tính toán 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 giúp giữ thời gian khi bộ thu đặt lại chu kỳ làm việc của 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 các khoảng thời gian giả nguyên. Việc điều chỉnh 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 thông số kỹ thuật API đo lường thô.
- Sai số của từng phạm vi giả cho mỗi lần đo.
Sai số của từng tốc độ dải giả cho mỗi lần đo.
Báo cáo kiểm thử Phân tích GNSS
Tính năng Phân tích GNSS có thể tạo một báo cáo kiểm thử, như minh hoạ trong hình 4, để đánh giá việc triển khai API, tín hiệu đã nhận, hành vi của đồng hồ và độ chính xác của phép đo. Đối với mỗi trường hợp, ứng dụng sẽ báo cáo liệu trình thu nhận có vượt qua hay không vượt qua được quy trình kiểm thử dựa trên hiệu suất được đo lường theo 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/Không có từ một số tệp nhật ký
Bạn quan tâm đến mã nguồn? Dự án công cụ đo lường GPS cung cấp một ví dụ MATLAB nguồn mở mà bạn có thể sử dụng để thực hiện các thao tác sau bằng tín hiệu của hệ thống vệ tinh GPS:
- Đọc dữ liệu được thu thập bằng ứng dụng mẫu Trình ghi GNSS.
- Tính toán và trực quan hoá phạm vi giả.
- Tính toán vị trí và vận tốc bình phương tối thiểu có trọng số.
- Xem và phân tích giai đoạn của nhà mạng.
Ghi chú phát hành của ứng dụng Phân tích GNSS phiên bản 4.6.0.1
Ứng dụng Phân tích GNSS phiên bản 4.6.0.1 bao gồm các bản cập nhật sau:
- Tạo GnssAnalysisTool trên Matlab R2022a, cấp quyền 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.
- Thêm biểu đồ phần dư tốc độ dải giả.
- Xoá các thẻ riêng biệt cho PVT tham chiếu tĩnh hoặc chuyển động, giúp bạn dễ dàng xem loại PVT tham chiếu đã được chọn.
- Di chuyển kết quả của tính năng "Tạo báo cáo" từ HTML sang Cửa sổ trạng thái.
- Xoá thẻ Trình 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 nguồn dữ liệu thiên văn 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
- Đừng thoát khỏi quá trình phân tích nếu không tải được dữ liệu thiên văn GAL, QZSS hoặc BDS.
- Tạo bản phân tích Antenna CNo 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 việc hỗ trợ GNSS trên Android bằng cách sử dụng Công cụ theo dõi lỗi GNSS. Vui lòng kiểm tra xem vấn đề của bạn đã được đề cập 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 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.