原始全球導航衛星系統測量資料

Android 架構可讓您存取多部 Android 裝置的原始 GNSS 測量值。

注意： Google 推出 3.0.6.1 版的 GnssLogger 。

注意： Google 已發布 4.6.0.1 版的 GNSS 分析應用程式。如要 相關資訊，請參閱 GNSS 分析應用程式 4.6.0.1 版本資訊。

您可以在 GitHub 的 GPS Measurement Tools 存放區中找到這些工具，其中包含 GnssLogger 初步版本的原始碼，以及適用於 Linux、Windows 和 macOS 的桌面 GNSS 分析應用程式的可執行檔。安裝與使用者手冊。

注意：部分 Linux 版本在 2018 年有 MATLAB 問題。如果您在 Linux 電腦上啟動應用程式時遇到問題，請參閱這篇 MATLAB 文章，瞭解如何解決問題。

Google Smartphone Decimeter Challenge

Google、Navigation 的衛星部門和 Kaggle 皆負責資助 ION GNSS+ 第 3 屆智慧型手機測溫挑戰賽。本競賽將於 2023 年 9 月 12 日開始，並於 2024 年 5 月 23 日結束。超過 150 個新追蹤記錄將公開，其中包含原始 GNSS 測量資料、感應器資料和精確的真值。所有人都可以參加這項競賽。我們也鼓勵參賽者提交一份標題為「智慧型手機直升機挑戰」的摘要。將於 2024 年 ION GNSS+ 舉行

如需詳細資訊 (包括規則和法規)，請前往 Kaggle 競賽頁面，該頁面將於美國中部夏令時間 2023 年 9 月 12 日下午 3:30 上線。

支援原始 GNSS 測量的 Android 裝置

搭載 Android 10 (API 級別 29) 以上版本的裝置必須支援原始 GNSS 測量資料。在 Android 9 (API 級別 28) 以下版本中，凡是內含 2016 年或以上硬體年份的 Android 裝置，都必須支援原始 GNSS 評估。目前，超過 90% 的現有 Android 手機都有原始測量資料。

部分原始全球導航衛星系統測量資料欄位為選用，且可能因所使用的全球導航衛星系統晶片組而異。這些欄位的範例如下：

• 偽範圍和偽峰率。
• 導覽訊息。
• 自動增益控制器 (AGC) 值。
• 累計差異值範圍 (ADR) 或電信業者階段。

下表列出幾個 Android 裝置的範例，並顯示這些裝置支援的原始 GNSS 測量資料等級：

型號	Android 版本	AGC	ADR (電信業者階段)	第 5 場	全球系統
Google Pixel 4/5/6/7	12	是	是	是	GPS 全球衛星定位系統 GLO BDS QZS
小米 Mi 9	9	是	no	是	GPS 全球衛星定位系統 GLO BDS QZS
Xiaomi Mi 8	8.1	no	是	是	GPS GLO GAL BDS QZS
Huawei P30 Pro	9	no	是	是	GPS GLO GAL BDS
Huawei Mate 20	9	no	是	是	GPS GLO GAL BDS
One Plus 7 Pro	9	是	no	是	GPS GLO GAL
One Plus 7	9	是	no	是	GPS 全球衛星定位系統 全球導航衛星系統
Samsung Galaxy S20/S21 Ultra (Exynos)^*	12	是	是	是	GPS GLO GAL BDS QZS
Samsung Galaxy S9 (Exynos)^*	8.0	no	是	no	GPS 全球衛星定位系統 全球化 QZS
Samsung Galaxy S9+	8.0	no	no	no	GPS GLO GAL

^* Samsung Galaxy Exynos 版本提供近年來提供 ADR 功能。Samsung Snapdragon 版本尚未提供 ADR。

如要進一步瞭解 Android 裝置提供的原始測量值欄位定義，請參閱全域導覽 衛星系統：

原始設備製造商 (OEM)、開發人員和研究人員可以利用本頁的工具測試新手機設計、驗證功能、開發新演算法、評估 GNSS 系統導入作業的改善情形，以及建構附加價值的應用程式。

SUPL 用戶端程式碼範例

注意： Google 提供開放原始碼 SUPL 用戶端程式碼範例，可用於即時取得作業。

Suplclient 是用於存取 supl.google.com 以取得即時星曆表的範例程式碼。SuplTester 類別提供如何使用 SUPL 用戶端專案的範例。SuplTester 會設定 SUPL TCP 連線規格，然後在指定經緯度時，傳送 LPP SUPL 要求並輸出 SUPL 伺服器回應。

天線校正資訊

從 Android 11 (API 級別 30) 開始，您可以使用 可存取的 GnssAntennaInfo 類別 天線特性，例如：相位中心偏移 (PCO) 座標、相位 中央變化 (PCV) 更正，並修正信號增加。這些 修正可以套用至原始測量結果，提高準確率。

使用 GnssAntennaInfo 時，請留意下列系統行為。這些限制旨在強化使用者隱私。

• 這個 API 提供的特性僅適用於裝置型號，而非個別裝置。

記錄原始測量資料

您可以使用 Android Studio 建構擷取原始 GNSS 測量結果的應用程式 和其他位置資料，並將這些資料記錄為檔案。如需此應用程式的原始碼範例，請參閱 GPS 測量工具。

Google GNSSLogger 是使用這項功能開發的範例應用程式。如要使用範例應用程式取得 GNSS 輸出內容，您的裝置必須支援原始 GNSS 測量資料

使用 GNSS 記錄器擷取 GNSS 記錄檔後，您可以將記錄檔從裝置複製到電腦，以便進一步分析。在 GNSS 記錄器可以透過電子郵件將檔案傳送給自己，或是將檔案儲存到 Google 開車、或者，您也可以使用裝置上的檔案管理應用程式儲存檔案，或是使用 Android Debug Bridge (ADB)，如「將檔案複製到/從裝置」一文所述。

分析原始測量資料

GNSS 分析應用程式會讀取 GNSS 收集的 GPS/GNSS 原始測量資料 Logger 並利用這些記錄分析 GNSS 接收器行為，如圖所示 1.

這個應用程式 Linux、 Windows、 和 macOS 有些人會將 Cloud Storage 視為檔案系統 但實際上不是

圖 1. GNSS Logger 收集的測量資料可供 GNSS 使用 數據分析

GNSS Analysis 應用程式是建構於 MATLAB，但您不需要 MATLAB 即可執行。應用程式會編譯為可安裝 MATLAB Runtime 副本的執行檔。

GNSS 分析控制台

如圖 2 所示，您可以透過 GNSS 分析控制台管理應用程式功能，例如：

• 選取要顯示的衛星。
• 控制用於計算的參考位置、速度和時間 (PVT) 測量錯誤。
• 產生分析報表。
• 在資料中定義開始和結束時間之間的時間範圍。

)

圖 2. GNSS 分析控制台

GNSS 分析互動式圖表

GNSS Analysis 應用程式提供以無線電頻率 (RF)、時鐘和測量資料欄排列的互動式圖表，如圖 3 所示。

)

圖 3. 顯示互動式圖表的 GNSS 分析應用程式。

RF 欄顯示下列資料：

• 每個星座中，訊號最強的四顆衛星。
• 各衛星的電信業者與噪音密度 (C/No) 的時間圖。
• 衛星位置的天空圖。

時鐘欄會顯示下列資料：

• 虛擬範圍。

• 接收器時脈的偏移頻率，可使用下列任一參考位置計算：

  • 自動計算的平均位置。
  • 使用者輸入的緯度、經度和海拔高度。
  • 國家海洋電子協會 (NMEA) 檔案，內含真實參考 PVT。

  注意：使用原始測量值的一大優點，就是您可以以至少 1 ppb 的精確度觀察接收器時鐘行為。建構裝置時，請務必留意這一點，因為參考振盪器附近的任何熱源都可能導致時鐘誤差率迅速上升。

• 當接收器重新設定主要振盪器的占空比時，用於記錄時間的待機時鐘偏移。

「測量結果」欄會顯示下列資料：

• 從原始偽距離取得的加權最小平方位置結果。權重是使用各維度所回報的不確定性 測量，且屬於原始評估 API 規格的一部分。
• 每個測量到的偽範圍的錯誤。

• 每項測量資料的每個偽距離率錯誤。

  注意：原始測量資料的主要優點是，您可以分析每項測量資料的錯誤，進而深入瞭解訊號環境和接收器行為。

GNSS 分析測試報告

GNSS 分析可產生測試報告，如圖 4 所示，這項功能可評估 API 導入方式、接收訊號、時鐘行為和測量精確度。應用程式會針對每個情況回報接收器是否通過 測試是根據已知基準來評估成效。這份測試報告對裝置製造商而言相當實用，因為他們可以利用這份報告，在設計和實作新裝置時進行迭代。如何產生測試 報表並按一下「建立報表」。

圖 4. GNSS 分析測試報告

「比較」分頁則提供並排比較，如圖 5 所示 多個 GNSS 記錄檔中的 C/No，這在比較 RF 時相當實用 以及多部裝置的效能

圖 5. 並列比較多個記錄檔中的 C/No 資料

想查看原始碼嗎？GPS 測量工具專案提供開放原始碼 MATLAB 範例，可用於使用 GPS 星座信號執行下列動作：

• 讀取使用 GNSS Logger 範例應用程式擷取的資料。
• 計算虛擬範圍並以圖表呈現。
• 計算加權最小平方位置和速度。
• 查看及分析載具階段。

GNSS 分析應用程式 4.6.0.1 版本資訊

GNSS 分析應用程式 4.6.0.1 版包含下列更新：

• 在 Matlab R2022a 上建構 GnssAnalysisTool，以便存取新功能：
• 狀態視窗自動捲動：一律顯示最新的狀態訊息。
• 新增 C/N0 比較表，可依星座並比較 L1 和 L5。
• 新增了偽距離率殘差圖。
• 移除參考 PVT 靜止或移動的個別分頁，方便查看已選取的參考 PVT 類型。
• 已將「建立報告」結果從 HTML 移至狀態視窗。
• 已移除任務規劃工具分頁。請使用 gnssmissionplanning.com/ 或 www.gnssplanning.com/。
• RINEX 觀察檔案剖析相關修正。
• 當 BKG 無法運作時，改用 NASA CDDIS 行星儀資料來源來取得 GPS 和 GLO 資料。
• 從 igs.bkg.bund.de 移至 igs-ftp.bkg.bund.de
• 如果 GAL、QZSS 或 BDS 暫時下載失敗，請勿結束分析。
• 即使晶片組不支援 BaseBandCNo，也能建立 Antenna CNo 分析

安裝和使用手冊。

提供意見

我們希望改善 Android 上 GNSS 的支援。如有任何 Android 版 GNSS 支援問題，請使用 GNSS 問題追蹤器回報。張貼問題前，請先前往常見問題頁面查看您的問題是否已解決。

如果你曾使用 GNSS 分析工具，請填寫簡短問卷調查提供意見回饋。如果您有其他 如有疑問或需要支援，請參閱開發人員支援頁面 資源：

如需常見問題的解答，請參閱 GNSS 分析工具常見問題。