Эта страница переведена с помощью Cloud Translation API.

Необработанные измерения GNSS
Оптимизируйте свои подборки Сохраняйте и классифицируйте контент в соответствии со своими настройками.

Android Framework обеспечивает доступ к необработанным измерениям GNSS на нескольких устройствах Android.

Инструменты можно найти в репозитории GPS Measurement Tools на GitHub, который включает исходный код предварительной версии GnssLogger и исполняемые файлы для настольного приложения GNSS Analysis для Linux , Windows и macOS . Установка и руководство пользователя .

Дециметровый вызов для смартфонов Google

Google, Спутниковое отделение Института навигации и Kaggle спонсируют 3-й Smartphone Decimeter Challenge на конференции ION GNSS+. Конкурс начнется 12 сентября 2023 года и закончится 23 мая 2024 года. Более 150 новых трасс, содержащих необработанные измерения GNSS, данные датчиков и точные наземные данные, будут доступны для общественности. Участие в конкурсе открыто для всех. Участникам предлагается представить тезисы на сессию под названием «Smartphone Decimeter Challenge», которая состоится на конференции ION GNSS+ 2024.

Дополнительную информацию, включая правила и положения, можно найти на странице конкурса на Kaggle , которая откроется 12 сентября 2023 года в 15:30 по тихоокеанскому времени.

Устройства Android, поддерживающие необработанные измерения GNSS

Поддержка необработанных измерений GNSS обязательна на устройствах под управлением Android 10 (уровень API 29) или выше. На Android 9 (уровень API 28) и ниже поддержка необработанных измерений GNSS обязательна на всех устройствах Android, содержащих оборудование 2016 года выпуска или новее. В настоящее время более 90% существующих телефонов Android имеют необработанные измерения.

Поддержка некоторых полей необработанных измерений GNSS является необязательной и может варьироваться в зависимости от используемого чипсета GNSS. Примеры этих полей включают следующее:

Псевдодальность и скорость псевдодальности.
Навигационное сообщение.
Значение автоматического регулятора усиления (АРУ).
Накопленный дельта-диапазон (ADR) или фаза несущей.

В таблице ниже перечислены несколько примеров устройств на базе Android и показан уровень их поддержки необработанных измерений GNSS:

Модель	Android-версия	АГС	ADR (фаза переноса)	Л5	Глобальные системы
Google Пиксель 4/5/6/7	12	да	да	да	GPS ГЛО ГАЛ БДС КЗС
Xiaomi Mi9	9	да	нет	да	GPS ГЛО ГАЛ БДС КЗС
Xiaomi Mi 8	8.1	нет	да	да	GPS ГЛО ГАЛ БДС КЗС
Huawei P30 Pro	9	нет	да	да	GPS ГЛО ГАЛ БДС
Huawei Mate 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
Samsung Galaxy S9+	8.0	нет	нет	нет	GPS ГЛО ГАЛ

^* Версия Samsung Galaxy Exynos в последние годы обеспечивает ADR. Версия Samsung Snapdragon пока не обеспечивает ADR.

Дополнительную информацию 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 приложений с добавленной стоимостью.

Образец кода клиента SUPL

Suplclient — это пример кода, который обращается к supl.google.com для получения эфемерид в реальном времени. Класс SuplTester предоставляет пример того, как использовать проект клиента SUPL. SuplTester устанавливает спецификации соединения SUPL TCP, затем на заданной широте и долготе отправляет запрос LPP SUPL и выводит ответ сервера SUPL.

Информация о калибровке антенны

Начиная с Android 11 (API уровня 30) вы можете использовать класс GnssAntennaInfo для доступа к характеристикам антенны, таким как: координаты смещения фазового центра (PCO), поправки на изменение фазового центра (PCV) и поправки на усиление сигнала. Эти поправки можно применять к необработанным измерениям для повышения точности.

При использовании GnssAntennaInfo помните о следующих особенностях поведения системы. Они предназначены для повышения конфиденциальности пользователя.

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. Например, исходный код такого приложения см. в разделе Инструменты измерения GPS .

Google GNSSLogger — это пример приложения, разработанного с этой функциональностью. Чтобы получить вывод GNSS с помощью примера приложения, ваше устройство должно поддерживать необработанные измерения GNSS.

После того, как вы захватили журнал GNSS с помощью GNSS Logger, вы можете скопировать файлы журнала с устройства на свой компьютер для дальнейшего анализа. Из GNSS Logger вы можете отправить файлы себе по электронной почте или сохранить их на Google Drive. Кроме того, вы можете сохранить файлы с помощью приложения управления файлами на устройстве или использовать Android Debug Bridge (ADB), как описано в разделе Копирование файлов на/с устройства .

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 загрузить приложение для систем Linux , Windows и macOS .

GNSS-регистратор и GNSS-анализ

Рисунок 1. GNSS Logger собирает измерения, которые могут быть использованы GNSS Analysis.

Приложение GNSS Analysis создано на основе MATLAB , но для его запуска MATLAB не нужен. Приложение скомпилировано в исполняемый файл, который устанавливает копию MATLAB Runtime.

Панель управления анализом GNSS

Панель управления GNSS Analysis, показанная на рисунке 2, позволяет управлять функциями приложения, такими как:

Выберите, какие спутники будут отображаться.
Контролируйте исходное положение, скорость и время (PVT), используемые для расчета погрешностей измерений.
Создание аналитических отчетов.
Определите окно в данных между временем начала и временем окончания.

Панель управления анализом GNSS )

Рисунок 2. Панель управления анализом GNSS

Интерактивные графики анализа GNSS

Приложение GNSS Analysis предоставляет интерактивные графики, организованные в столбцах радиочастот (РЧ), часов и измерений, как показано на рисунке 3.

Интерактивные графики анализа GNSS )

Рисунок 3. Приложение GNSS Analysis, отображающее интерактивные графики.

В столбце RF показаны следующие данные:

Для каждого созвездия — четыре спутника с самыми сильными сигналами.
Для каждого спутника представлен временной график зависимости плотности несущей частоты от шума (C/No).
Небесная диаграмма положения спутников.

В столбце «Часы» отображаются следующие данные:

Псевдодальности.
Частота смещения часов приемника, которая вычисляется с использованием одной из следующих опорных позиций:
- Автоматически вычисляемое среднее положение.
- Широта, долгота и высота, введенные пользователем.
- Файл Национальной ассоциации морской электроники (NMEA) с эталонным значением PVT.
Примечание: Одним из основных преимуществ использования сырых измерений является то, что вы можете наблюдать поведение часов приемника с точностью не менее 1 части на миллиард (ppb). Это важно учитывать при сборке устройства, поскольку любой источник тепла вблизи опорного генератора может привести к быстрому увеличению частоты ошибок часов.
Смещение резервных часов, сохраняющих время, когда приемник сбрасывает рабочий цикл основного генератора.

В столбце измерений показаны следующие данные:

Результаты взвешенных наименьших квадратов положения, полученные из сырых псевдодальностей. Взвешивание выполняется с использованием сообщенной неопределенности каждого измерения, которая является частью спецификации API сырых измерений.
Ошибки каждой псевдодальности для каждого измерения.
Ошибки каждой скорости псевдодальности для каждого измерения.
Примечание: Главное преимущество необработанных измерений заключается в том, что вы можете анализировать ошибки каждого измерения, что дает глубокое понимание сигнальной среды и поведения приемника.

Отчет об испытаниях GNSS-анализа

GNSS Analysis может генерировать отчет об испытаниях, как показано на рисунке 4, который оценивает реализацию API, полученный сигнал, поведение часов и точность измерений. Для каждого случая приложение сообщает, прошел ли приемник тест или нет, на основе производительности, измеренной по известным эталонным показателям. Отчет об испытаниях полезен для производителей устройств, которые могут использовать его при итерации проектирования и внедрения новых устройств. Чтобы сгенерировать отчет об испытаниях, нажмите Make Report .

Отчет об испытаниях GNSS-анализа

Рисунок 4. Отчет об испытаниях GNSS-анализа

Вкладка «Сравнение» обеспечивает параллельное сравнение, показанное на рисунке 5, значений C/No из нескольких файлов журналов GNSS, что полезно при сравнении характеристик радиочастот нескольких устройств.

C/Нет сравнения данных бок о бок

Рисунок 5. Параллельное сравнение данных C/No из нескольких файлов журналов

Интересуетесь исходным кодом? Проект инструмента измерения GPS предоставляет пример MATLAB с открытым исходным кодом, который можно использовать для выполнения следующих действий с использованием сигналов созвездия GPS:

Считывание данных, полученных с помощью примера приложения GNSS Logger.
Вычислить и визуализировать псевдодальности.
Вычислить средневзвешенное значение положения и скорости методом наименьших квадратов.
Просмотр и анализ фазы несущей.

Заметки о выпуске приложения GNSS Analysis v4.6.0.1

Приложение GNSS Analysis версии 4.6.0.1 включает в себя следующие обновления:

Созданный GnssAnalysisTool на базе Matlab R2022a, предоставляющий доступ к новым функциям:
Окно статуса прокручивается автоматически: последнее сообщение о статусе всегда видно.
Добавлена таблица сравнений C/N0 по созвездиям и сравнение L1 с L5.
Добавлен график остаточной скорости псевдодальности.
Удалены отдельные вкладки для стационарных и подвижных справочных PVT, что упрощает просмотр выбранного типа справочных PVT.
Результаты «Создать отчет» перемещены из HTML в окно статуса.
Удалена вкладка Mission Planner. Пожалуйста, используйте gnssmissionplanning.com/ или www.gnssplanning.com/.
Исправления, связанные с анализом файла наблюдений RINEX.
Возврат к источнику эфемерид NASA CDDIS для GPS и GLO, когда BKG не работает.
Перейти 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 Antenna CNo, даже если чипсет не поддерживает BaseBandCNo

Руководство по установке и эксплуатации .

Оставьте отзыв

Мы хотим улучшить поддержку GNSS на Android. Сообщите нам о любых проблемах с поддержкой GNSS на Android с помощью GNSS issue tracker . Пожалуйста, проверьте, была ли ваша проблема уже решена в FAQ , прежде чем публиковать ее.

Если вы использовали инструменты анализа GNSS, пожалуйста, 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» .