قياسات GNSS الأولية

يتيح "إطار عمل Android" الوصول إلى قياسات GNSS الأولية على العديد من أجهزة Android.

يمكنك العثور على الأدوات في مستودع أدوات القياس بنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) على GitHub، والذي يتضمن رمز المصدر لإصدار أولي من GnssLogger والملفات القابلة للتنفيذ لتطبيق تحليل GNSS لأجهزة الكمبيوتر المكتبية لأنظمة التشغيل Linux، وWindows، وmacOS. التثبيت ودليل المستخدم:

تحدي مقياس العد التنازلي من Google للهواتف الذكية

ترعى Google ومعهد قسم الأقمار الصناعية التابع لمعهد التنقّل وKaggle التحدي الثالث الذي يفرضه ميثاق الهواتف الذكية في ION GNSS+. تبدأ المسابقة في 12 سبتمبر 2023 وتنتهي في 23 أيار (مايو) 2024. ستتم إتاحة أكثر من 150 عملية تتبُّع جديدة تتضمن قياسات GNSS الأولية وبيانات جهاز الاستشعار وحقيقة واقعية دقيقة للجميع. المشاركة في المسابقة متاحة للجميع. يتم تشجيع المشاركين على إرسال ملخص عن الجلسة بعنوان "تحدي ديسيتمتر الهواتف الذكية" التي ستُعقد في ION GNSS+ لعام 2024.

لمزيد من المعلومات، بما في ذلك القواعد واللوائح، يُرجى الانتقال إلى صفحة المسابقة على Kaggle التي سيتم نشرها في 12 أيلول (سبتمبر) 2023 عند الساعة 3:30 بعد الظهر بتوقيت المحيط الهادئ.

أجهزة Android التي تتيح قياسات GNSS الأولية

يُعدّ دعم قياسات GNSS الأولية إلزاميًا على الأجهزة التي تعمل بنظام التشغيل Android 10 (المستوى 29 من واجهة برمجة التطبيقات) أو الإصدارات الأحدث. في نظام التشغيل Android 9 (المستوى 28 من واجهة برمجة التطبيقات) والإصدارات الأقدم، يُلزِم تقديم قياسات GNSS الأولية في جميع أجهزة Android التي تحتوي على أجهزة من طراز 2016 أو الإصدارات الأحدث. وفي الوقت الحالي، تحتوي أكثر من 90% من هواتف Android الحالية على قياسات أولية.

إنّ إمكانية استخدام بعض حقول قياس GNSS الأولية اختيارية ويمكن أن تختلف استنادًا إلى شرائح GNSS المستخدَمة. تشمل أمثلة هذه الحقول ما يلي:

• معدل النطاق الزائف والنطاق الكاذب.
• رسالة تنقّل
• قيمة وحدة التحكّم التلقائي في الكسب (AGC).
• نطاق دلتا المتراكم (ADR) أو مرحلة شركة النقل.

يسرد الجدول أدناه بعض الأمثلة للأجهزة التي تعمل بنظام التشغيل Android ويعرض مستوى دعمها لقياسات GNSS الأولية:

الطراز	إصدار Android	شركة AGC	ADR (مرحلة مشغِّل شبكة الجوّال)	آخر 5	الأنظمة العالمية
Google Pixel 4/5/6/7	12	نعم	نعم	نعم	نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) GLO GAL BDS QZS
Xiaomi Mi 9	9	نعم	لا	نعم	نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) GLO GAL BDS QZS
Xiaomi Mi 8	8.1	لا	نعم	نعم	نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) GLO GAL BDS QZS
Huawei P30 Pro	9	لا	نعم	نعم	نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) GLO GAL BDS
هاتف Huawei Mate 20	9	لا	نعم	نعم	نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) GLO GAL BDS
One Plus 7 Pro	9	نعم	لا	نعم	نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) GLO GAL
One Plus 7	9	نعم	لا	نعم	نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) GLO GAL
Samsung Galaxy S20/S21 Ultra (Exynos)*	12	نعم	نعم	نعم	نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) GLO GAL BDS QZS
Samsung Galaxy S9 (Exynos)*	من نظام التشغيل Android	لا	نعم	لا	نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) GLO GAL QZS
Samsung Galaxy S9+	من نظام التشغيل Android	لا	لا	لا	نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) GLO GAL

^* يوفّر إصدار Samsung Galaxy Exynos الخاص بخدمة ADR في السنوات الأخيرة. ويُرجى العِلم بأنّ إصدار Samsung Snapdragon لا يوفّر أداة ADR حتى الآن.

لمزيد من المعلومات عن تعريفات حقول القياسات الأولية التي توفرها أجهزة Android، راجع التنقل العالمي لأنظمة الأقمار الصناعية.

يمكن للمصنّعين الأصليين للأجهزة (OEM) والمطوّرين والباحثين الاستفادة من الأدوات المتوفّرة في هذه الصفحة لاختبار تصاميم الهواتف الجديدة والتحقّق من صحة الوظائف وتطوير خوارزميات جديدة وتقييم التحسينات التي تم إجراؤها على نظام GNSS، بالإضافة إلى إنشاء تطبيقات ذات قيمة مضافة.

الرمز النموذجي لعميل SUPL

Suplclient هو رمز نموذجي يمكنه الوصول إلى الموقع الإلكتروني supl.google.com للحصول على ملفات مؤقّتة في الوقت الفعلي. تقدّم الصف SuplTester مثالاً حول كيفية استخدام مشروع SUPL Client. يتم إعداد مواصفات اتصال SUPL TCP من خلال SuplTester، ثم يرسل طلب LPP SUPL في خط عرض وخط طول معيّنين ويطبع استجابة خادم SUPL.

معلومات معايرة الهوائي

بدءًا من نظام التشغيل Android 11 (المستوى 30 لواجهة برمجة التطبيقات)، يمكنك استخدام الفئة GnssAntennaInfo للوصول إلى خصائص الهوائي، مثل: إحداثيات إزاحة مركز المرحلة (PCO) وتصحيحات تباين مركز الطور (PCV) وتصحيحات كسب الإشارات. يمكن تطبيق هذه التصحيحات على القياسات الأولية لتحسين الدقة.

عند استخدام GnssAntennaInfo، يجب مراعاة سلوكيات النظام التالية. فهي مصممة لتحسين خصوصية المستخدم.

• والسمات المميزة التي تقدمها واجهة برمجة التطبيقات هذه خاصة بطراز الجهاز إلا بطراز الجهاز، وليس بجهاز فردي.

تسجيل القياسات الأولية

يمكنك استخدام "استوديو Android" لإنشاء تطبيق يمكنه تسجيل قياسات GNSS الأولية وبيانات الموقع الجغرافي الأخرى وتسجيلها في ملف. للحصول على مثال عن رمز المصدر لأحد التطبيقات، اطّلِع على أدوات قياس نظام تحديد المواقع العالمي (GPS).

GNSSLogger من Google هو نموذج تطبيق تم تطويره باستخدام هذه الوظيفة. للحصول على ناتج GNSS باستخدام نموذج التطبيق، يجب أن يتوافق جهازك مع قياسات GNSS الأولية.

بعد الحصول على سجلّ GNSS باستخدام مسجّل GNSS، يمكنك نسخ ملفات السجلّ من الجهاز إلى جهاز الكمبيوتر لإجراء المزيد من التحليل. من داخل مسجّل GNSS، يمكنك إرسال الملفات إلى نفسك عبر البريد الإلكتروني أو حفظها في Google Drive. وبدلاً من ذلك، يمكنك حفظ الملفات باستخدام تطبيق إدارة الملفات على الجهاز، أو يمكنك استخدام Android Debug Bridge (ADB) كما هو موضّح في مقالة نسخ الملفات من/إلى جهاز.

تحليل القياسات الأولية

يقرأ تطبيق تحليل GNSS القياسات الأولية لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS)/GNSS والتي جمعها مسجّل GNSS ويستخدمها لتحليل سلوك استقبال GNSS، كما هو موضّح في الشكل 1.

يمكنك تنزيل التطبيق لأنظمة Linux وWindows وmacOS.

الشكل 1. يجمع مسجّل GNSS القياسات التي يمكن أن يستخدمها تحليل GNSS.

تم تصميم تطبيق تحليل GNSS على MATLAB، ولكنك لست بحاجة إلى برنامج MATLAB لتشغيله. يتم تجميع التطبيق في ملف تنفيذي يقوم بتثبيت نسخة من وقت تشغيل ماتلاب.

لوحة التحكّم في تحليل GNSS

تتيح لك لوحة التحكم في تحليل GNSS، التي تظهر في الشكل 2، إدارة ميزات التطبيق، مثل:

• اختَر الأقمار الصناعية التي يتم عرضها.
• التحكّم في الموضع المرجعي والسرعة والوقت (PVT) المستخدَم لحساب أخطاء القياس
• إنشاء تقارير تحليلية.
• حدِّد نافذة في البيانات بين وقتَي البدء والانتهاء.

)

الشكل 2. لوحة التحكّم في تحليل GNSS

المخططات التفاعلية لتحليل GNSS

يوفر تطبيق تحليل GNSS مخططات تفاعلية منظمة في أعمدة الترددات اللاسلكية (RF) والساعات والقياسات، كما هو موضح في الشكل 3.

)

الشكل 3. تطبيق تحليل GNSS يعرض مخططات تفاعلية.

يعرض عمود RF البيانات التالية:

• لكل مجموعة نجمية، الأقمار الصناعية الأربعة ذات الإشارات الأقوى.
• لكل قمر صناعي، المخطط الزمني لمشغل شبكة الجوال إلى كثافة التشويش (C/No).
• المخطط الأفقي لمواضع القمر الصناعي.

يعرض عمود الساعة البيانات التالية:

• النطاقات الزائفة.

• تردد الإزاحة لساعة الاستقبال، الذي يتم حسابه باستخدام أحد المواضع المرجعية التالية:

  • الموضع المتوسط المحسوب تلقائيًا.
  • خط العرض وخط الطول والارتفاع الذي أدخله المستخدم.
  • ملف الرابطة الوطنية للإلكترونيات البحرية (NMEA) مع مرجع حقيقي PVT.

• معادلة ساعة الاستعداد التي تحافظ على الوقت عندما يعيد المتلقي ضبط دورة عمل المذبذب الأساسي.

يعرض عمود القياس البيانات التالية:

• نتائج وضع المربعات الصغرى المرجحة التي تم الحصول عليها من النطاقات الزائفة الأولية. يتم إجراء الترجيح باستخدام درجة عدم التأكّد الواردة من كل قياس، وهو جزء من مواصفات واجهة برمجة التطبيقات للقياس الأولية.
• أخطاء كل نطاق زائف لكل قياس.

• أخطاء كل معدل نطاق زائف لكل قياس.

تقرير اختبار تحليل GNSS

يمكن لتحليل GNSS إنشاء تقرير اختبار، كما هو موضّح في الشكل 4، لتقييم تنفيذ واجهة برمجة التطبيقات والإشارات المستلَمة وسلوك الساعة ودقة القياس. بالنسبة لكل حالة، يبلغ التطبيق ما إذا كان المستلم اجتاز الاختبار أو فشله استنادًا إلى الأداء الذي تم قياسه مقابل مقاييس الأداء المعروفة. تقرير الاختبار مفيد للشركات المصنعة للأجهزة، الذين يمكنهم استخدامه أثناء التكرار من خلال تصميم الأجهزة الجديدة وتنفيذها. لإنشاء تقرير الاختبار، انقر على إنشاء تقرير.

الشكل 4. تقرير اختبار تحليل GNSS

توفر علامة التبويب مقارنة مقارنة جنبًا إلى جنب، كما هو موضح في الشكل 5، من ج/لا من العديد من ملفات سجل GNSS، وهي مفيدة عند مقارنة أداء الترددات اللاسلكية لعدة أجهزة.

الشكل 5. مقارنة جنبًا إلى جنب لبيانات C/No من العديد من ملفات السجلّ

هل يهمّك رمز المصدر؟ يقدّم مشروع أداة قياس نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) مثالاً مفتوح المصدر لنظام MATLAB يمكنك استخدامه لتنفيذ الإجراءات التالية باستخدام إشارات مجموعة أنظمة تحديد المواقع العالمي (GPS):

• قراءة البيانات التي تم التقاطها باستخدام نموذج تطبيق GNSS Logger
• حساب وتصور النطاقات الكاذبة.
• احسب موضع المربعات الصغرى وسرعتها.
• عرض مرحلة مشغّل شبكة الجوّال وتحليلها

ملاحظات الإصدار 4.6.0.1 من تطبيق GNSS Analysis

يتضمّن الإصدار 4.6.0.1 من تطبيق GNSS Analysis التحديثات التالية:

• أداة GnssAnalysisTool تم تصميمها على Matlab R2022a، ما يوفّر إمكانية الوصول إلى ميزات جديدة:
• الانتقال التلقائي لنافذة الحالة: تكون أحدث رسالة الحالة مرئية دائمًا.
• تمت إضافة جدول مقارنات C/N0، حسب مجموعة النجوم، ومقارنة L1 بـ L5.
• تمت إضافة الرسم البياني المتبقي لمعدل النطاق الزائف.
• تمت إزالة علامات التبويب المنفصلة للمرجع PVT الثابت أو النقل، ما يسهّل معرفة نوع PVT المرجعي الذي تم اختياره.
• تم نقل نتائج "إنشاء تقرير" من HTML إلى نافذة الحالة.
• تمت إزالة علامة التبويب "أداة تخطيط المهام". يُرجى استخدام gnssmissionplanning.com/ أو www.gnssplanning.com/.
• إصلاحات ذات صلة بتحليل ملف ملاحظة RINEX.
• رجوع إلى مصدر NASA CDDIS المؤقت لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) وGLO، عندما لا يعمل BKG.
• الانتقال من igs.bkg.bund.de إلى igs-ftp.bkg.bund.de
• لا تُخرج من التحليل في حال تعذُّر تنزيل الملفات المؤقتة التي تستند إلى GAL أو QZSS أو BDS.
• إنشاء تحليل هوائي CNo حتى إذا كانت مجموعة الشرائح لا تتوافق مع BaseBandCNo

التثبيت ودليل المستخدم:

تقديم ملاحظات

نريد تحسين الدعم لنظام GNSS على Android. يُرجى إعلامنا بأي مشاكل تتعلّق بدعم GNSS على Android من خلال استخدام أداة تتبع مشاكل GNSS. يُرجى التحقّق مما إذا سبق أن تمّ حلّ مشكلتك في الأسئلة الشائعة قبل نشرها.

إذا كنت قد استخدمت أدوات تحليل GNSS، يُرجى تقديم ملاحظاتك من خلال الإجابة عن استطلاع قصير. إذا كانت لديك أسئلة أخرى أو إذا كنت تريد الحصول على دعم، يُرجى الاطّلاع على موارد دعم المطوّرين.

يمكنك العثور على إجابات عن الأسئلة الشائعة في الأسئلة الشائعة حول أدوات تحليل GNSS.