GNSS-Rohmessungen

Das Android-Framework bietet Zugriff auf GNSS-Rohdaten. auf verschiedenen Android-Geräten.

Hinweis: Google hat Version 3.0.6.1 des GnssProtokollierung im Play Store mit verschiedenen neuen Funktionen.

Hinweis: Google hat die Version 4.6.0.1 der GNSS Analysis App veröffentlicht. Weitere Informationen Weitere Informationen finden Sie in den Versionshinweisen zur GNSS Analysis App Version 4.6.0.1.

Die Tools finden Sie unter GPS-Messtools Repository auf GitHub, das den Quellcode einer Vorversion von GnssLogging und ausführbare Dateien für die Desktop-GNSS-Analyse-App für Linux Windows und macOS. Installations- und Bedienungsanleitung.

Hinweis: Bei einigen Linux-Versionen treten bis Ende 2018 Probleme mit MATLAB auf. Wenn beim Starten der App auf Ihrem Linux-Computer ein Problem auftritt, finden Sie in diesem MATLAB-Artikel Informationen zur Behebung des Problems.

Google Smartphone-Dezimeter-Herausforderung

Google, die Satellitenabteilung des Institute of Navigation und Kaggle sponsern bei ION GNSS+ die dritte Smartphone-Decimeter-Challenge. Der Wettbewerb beginnt am 12. September 2023 und endet am 23. Mai 2024. Über 150 neue Traces mit GNSS-Rohdaten, Sensordaten und präziser Ground-Truth werden öffentlich verfügbar sein. Jeder kann am Wettbewerb teilnehmen. Den Teilnehmern wird empfohlen, eine Zusammenfassung der Sitzung mit dem Titel „Smartphone-Dezimeter-Challenge“ einzureichen. die auf der ION GNSS+ 2024 stattfindet.

Weitere Informationen, einschließlich Regeln und Bestimmungen, findest du auf der Wettbewerbsseite auf Kaggle, die am 12. September 2023 um 15:30 Uhr MDT live geschaltet wird.

Android-Geräte, die GNSS-Rohdaten unterstützen

Die Unterstützung von GNSS-Rohdaten ist auf Geräten mit Android 10 (API-Level 29) oder höher obligatorisch. Unter Android 9 (API-Level 28) und niedriger ist die Unterstützung von GNSS-Rohdaten für alle Android-Geräte obligatorisch, die das Hardwarejahr 2016 oder neuer enthalten. Derzeit liegen für mehr als 90% der vorhandenen Android-Smartphones Rohdatenmessungen vor.

Die Unterstützung einiger GNSS-Rohdatenfelder ist optional und kann je nach verwendetem GNSS-Chipsatz variieren. Beispiele für diese Felder:

• Pseudorange und Pseudorangerate.
• Navigationsnachricht.
• Wert der automatischen Verstärkungsregelung (AGC).
• Akkumulierte Delta Range (ADR) oder Carrier Phase

In der folgenden Tabelle sind einige Beispiele für Android-Geräte aufgeführt und es wird angegeben, in welchem Umfang GNSS-Rohmesswerte unterstützt werden:

Modell	Android-Version	AGC	ADR (Mobilfunkanbieterphase)	S5	Globale Systeme
Google Pixel 4/5/6/7	12	Ja	ja	Ja	GPS GLO GAL BDS QZS
Xiaomi Mi 9	9	Ja	Nein	Ja	GPS GLO GAL BDS QZS
Xiaomi Mi 8	8.1	Nein	Ja	Ja	GPS GLO GAL BDS QZS
Huawei P30 Pro	9	Nein	Ja	Ja	GPS GLO GAL BDS
Huawei Mate 20	9	Nein	Ja	Ja	GPS GLO GAL BDS
One Plus 7 Pro	9	Ja	Nein	Ja	GPS GLO GAL
One Plus 7	9	Ja	Nein	Ja	GPS GLO GAL
Samsung Galaxy S20/S21 Ultra (Exynos)^*	12	Ja	ja	Ja	GPS GLO GAL BDS QZS
Samsung Galaxy S9 (Exynos)^*	8.0	Nein	Ja	Nein	GPS GLO GAL QZS
Samsung Galaxy S9+	8.0	Nein	Nein	Nein	GPS GLO GAL

^* Die Version von Samsung Galaxy Exynos stellt ADR in den letzten Jahren bereit. Für die Samsung Snapdragon-Version wird ADR noch nicht unterstützt.

Weitere Informationen zu den Definitionen von Feldern für Rohdaten, die von Android-Geräten bereitgestellt werden, finden Sie unter Globale Navigation Satellitensysteme.

Erstausrüster (OEMs), Entwickler und Forscher können die Tools auf dieser Seite nutzen, um neue Smartphonedesigns zu testen, die Funktionalität zu validieren, neue Algorithmen zu entwickeln, Verbesserungen der GNSS-Systemimplementierung zu bewerten und Mehrwert-Apps zu erstellen.

Beispielcode für SUPL-Client

Hinweis: Google bietet Open-Source-Beispielcode für den SUPL-Client, mit dem sich Ephemeris in Echtzeit abrufen lassen.

Der Beispielcode Suplclient greift auf supl.google.com zu, um Ephemerien in Echtzeit abzurufen. Die Klasse SuplTester bietet ein Beispiel für die Verwendung des SUPL-Clientprojekts. SuplTester richtet die SUPL-TCP-Verbindungsspezifikationen ein, sendet dann bei einem bestimmten Breiten- und Längengrad eine LPP-SUPL-Anfrage und gibt die SUPL-Serverantwort aus.

Informationen zur Antennenkalibrierung

Ab Android 11 (API-Level 30) kannst du die GnssAntennaInfo Kurs, um Zugriff zu erhalten Antenneneigenschaften, wie z. B. PCO-Koordinaten (Phase Centeroffset), Phasen Mittelwertkorrektur (PCV) und Signalverstärkungskorrekturen. Diese können Korrekturen auf die Rohdaten angewendet werden, um die Genauigkeit zu verbessern.

Bei der Verwendung von GnssAntennaInfo ist Folgendes zu beachten. Sie wurden entwickelt, um den Datenschutz für Nutzer zu verbessern.

• Die von dieser API gebotenen Eigenschaften gelten nur für das jeweilige Gerät und nicht auf ein einzelnes Gerät.

Unverarbeitete Messungen protokollieren

Du kannst mit Android Studio eine App erstellen, die GNSS-Rohdaten erfasst. und andere Standortdaten und protokolliert sie in einer Datei. Den Quellcode einer solchen App finden Sie unter GPS-Messtools.

Google GNSSLogging ist eine Beispiel-App, die mit dieser Funktion entwickelt wird. Damit Sie mit der Beispiel-App GNSS-Ausgabe erhalten, muss Ihr Gerät GNSS-Rohdaten unterstützen Messungen.

Nachdem Sie das GNSS-Protokoll mit dem GNSS-Protokoll erfasst haben, können Sie es kopieren. Dateien zur weiteren Analyse vom Gerät auf den Computer übertragen. Wählen Sie im Bereich GNSS-Protokollierung können Sie die Dateien per E-Mail an sich selbst senden oder in Google speichern. Drive Alternativ können Sie die Dateien mit der Dateiverwaltungs-App auf Ihrem oder Sie können Android Debug Bridge (ADB) verwenden, wie in Dateien auf ein oder von einem Gerät kopieren

Unverarbeitete Messungen analysieren

Die GNSS-Analyse-App liest die vom GNSS erfassten GPS/GNSS-Rohmesswerte. Protokollieren und analysieren damit das Verhalten des GNSS-Empfängers, wie in der Abbildung dargestellt. 1.

Du kannst die App herunterladen für Linux Windows und macOS Systeme.

Abbildung 1: GNSS-Protokollierung erfasst die Messungen, die von GNSS gemessen werden können. Analyse.

Die GNSS-Analyse-App basiert auf MATLAB verwenden, benötigen jedoch um sie mit MATLAB ausführen zu lassen. Die Anwendung wird in eine ausführbare Datei kompiliert, die eine eine Kopie der MATLAB-Laufzeit.

Steuerfeld für GNSS-Analyse

Im Steuerfeld für die GNSS-Analyse (siehe Abbildung 2) können Sie Funktionen wie:

• Wähle aus, welche Satelliten angezeigt werden sollen.
• Steuern Sie die Referenzposition, Geschwindigkeit und Zeit (PVT), die für die Berechnung verwendet wird Messfehler.
• Erstellen Sie Analyseberichte.
• Definieren Sie ein Fenster in den Daten zwischen Start- und Endzeiten.

)

Abbildung 2: Steuerfeld für GNSS-Analyse

Interaktive Diagramme für die GNSS-Analyse

Die GNSS Analysis App bietet interaktive Diagramme, die nach (HF), Uhren und Messspalten, wie in Abbildung 3 dargestellt.

)

Abbildung 3: GNSS-Analyse-App mit interaktiven Diagrammen

In der Spalte „HF“ werden folgende Daten angezeigt:

• Für jede Konstellation die vier Satelliten mit dem stärksten Signal.
• Für jeden Satelliten das Zeitdiagramm des Trägers zur Rauschdichte (C/No).
• Das Skyplot-Diagramm der Satellitenpositionen.

In der Uhrspalte werden die folgenden Daten angezeigt:

• Die Pseudorange(n).

• Die Abweichungsfrequenz des Empfängeruhrs, die mit einer der folgenden Referenzpositionen:

  • Automatisch berechnete mittlere Position.
  • Vom Nutzer eingegebene Breiten- und Längengrade sowie Höhenangaben.
  • NMEA-Datei (National Marine Electronics Association) mit Verweis auf die Wahrheit PVT.
  <ph type="x-smartling-placeholder">

  </ph>

  Hinweis: Einer der größten Vorteile von Rohdaten ist, dass Sie Das Verhalten der Empfängeruhr mit einer Genauigkeit von mindestens einem Teil zu beobachten pro Milliarde (ppb). Das ist wichtig, wenn Sie ein Gerät bauen, da jede Wärmequelle in der Nähe des Referenzoszillators den Taktfehlerrate zu erhöhen.

• Der Versatz der Standby-Uhr, mit dem die Zeit beibehalten wird, wenn der Empfänger die Uhr zurücksetzt Arbeitszyklus des Primäroszillators.

In der Spalte „Messungen“ werden die folgenden Daten angezeigt:

• Die gewichteten Positionsergebnisse der kleinsten Quadrate aus den Rohdaten Pseudorangements. Die Gewichtung erfolgt anhand der gemeldeten Unsicherheit -Messung, die Teil der API-Spezifikation für Rohdaten ist.
• Die Fehler der einzelnen Pseudobereiche für jede Messung.

• Die Fehler der Pseudorangeraten für jede Messung.

  <ph type="x-smartling-placeholder">

  </ph>

  Hinweis: Ein großer Vorteil von Rohmesswerten besteht darin, dass Sie den Messwert Fehler bei jeder Messung. So erhalten Sie einen guten Einblick in das Signal. und das Verhalten des Empfängers.

GNSS-Analyse-Testbericht

GNSS-Analyse kann einen Testbericht erstellen, wie in Abbildung 4 gezeigt, mit dem API-Implementierung, Empfangssignal, Taktverhalten und Messung Genauigkeit. Die App meldet für jeden Fall, ob der Empfänger bestanden hat oder nicht. basierend auf der Leistung, die mit bekannten Benchmarks gemessen wurde. Der Test -Bericht ist nützlich für Gerätehersteller, die ihn bei der Iteration bei der Entwicklung und Implementierung neuer Geräte. So generieren Sie den Test: klicken Sie auf Bericht erstellen.

Abbildung 4: GNSS-Analyse-Testbericht

Auf dem Tab Vergleichen können Sie (in Abbildung 5) direkt miteinander vergleichen, C/Nein aus mehreren GNSS-Protokolldateien, was beim Vergleich der HF-Werte hilfreich ist der Leistung verschiedener Geräte.

Abbildung 5: Direkter Vergleich von C/No-Daten aus mehreren Protokolldateien

Interessiert am Quellcode? Die GPS-Messung Tool Project bietet ein offenes MATLAB-Quellbeispiel, das Sie kann folgende Aktionen mithilfe von Signalen der GPS-Panoramengruppe durchführen:

• Lesen der mit der GNSS-Protokollierungs-Beispiel-App erfassten Daten.
• Pseudobereiche berechnen und visualisieren
• Die Position und Geschwindigkeit der gewichteten kleinsten Quadrate berechnen.
• Phase des Transportunternehmens ansehen und analysieren.

Versionshinweise zur GNSS Analysis App Version 4.6.0.1

Version 4.6.0.1 der GNSS Analysis App enthält die folgenden Updates:

• GnssAnalysisTool wurde auf Matlab R2022a erstellt und bietet Zugriff auf neue Funktionen:
• Automatisches Scrollen im Statusfenster: Die letzte Statusmeldung ist immer sichtbar.
• Es wurde eine Tabelle mit C/N0-Vergleichen nach Konstellation hinzugefügt, in der L1 mit L5 verglichen wird.
• Pseudorangeraten-Residualdiagramm wurde hinzugefügt.
• Die separaten Tabs für Referenz-PVT (Stationär) und „Moving“ (Verschieben) wurden entfernt, damit Sie leichter erkennen können, welcher Referenz-PVT ausgewählt wurde.
• Ergebnisse von „Bericht erstellen“ aus HTML in das Statusfenster verschoben
• Tab für den Missionsplaner entfernt. Bitte verwende gnssmissionplanning.com/ oder www.gnssplanning.com/.
• Korrekturen im Zusammenhang mit dem Parsen der RINEX-Beobachtungsdatei.
• Fallback auf CDDIS-Ephemerisquelle der NASA für GPS und GLO, wenn BKG nicht funktioniert.
• Von igs.bkg.bund.de zu igs-ftp.bkg.bund.de wechseln
• Beenden Sie die Analyse nicht, wenn der Download von GAL-, QZSS- oder BDS-Ephemerien fehlschlägt.
• Antenna-CNo-Analyse erstellen, auch wenn der Chipsatz BaseBandCNo nicht unterstützt

Installations- und Bedienungsanleitung.

Feedback geben

Wir möchten die Unterstützung von GNSS unter Android verbessern. Probleme melden mit GNSS-Unterstützung unter Android mithilfe des GNSS-Problems Tracker. Bitte prüfen Sie, ob Ihr Problem bereits in den FAQs behandelt wurde, bevor Sie es veröffentlichen.

Wenn Sie die GNSS-Analysetools verwendet haben, geben Sie uns bitte Feedback, indem Sie eine kurze Umfrage. Wenn Sie eine andere Fragen oder eine Supportanfrage stellen, rufen Sie den Support für Entwickler auf Ressourcen.

Antworten auf häufig gestellte Fragen finden Sie in den GNSS-Analyse-Tools. FAQs.