Le framework Android permet d'accéder aux mesures GNSS brutes sur plusieurs appareils Android.
Vous trouverez les outils dans le dépôt GPS Measurement Tools sur GitHub, qui inclut le code source d'une version préliminaire de GnssLogger et des exécutables pour l'application de bureau GNSS Analysis pour Linux, Windows, et macOS. Installation et manuel utilisateur.
Google Smartphone Decimeter Challenge
Google, la division satellite de l'Institute of Navigation et Kaggle parrainent le 3e Smartphone Decimeter Challenge lors de l'ION GNSS+. Le concours commence le 12 septembre 2023 et se termine le 23 mai 2024. Plus de 150 nouvelles traces contenant des mesures GNSS brutes, des données de capteur et une vérité terrain précise seront mises à la disposition du public. Le concours est ouvert à tous. Les participants sont encouragés à soumettre un résumé à la session intitulée "Smartphone Decimeter Challenge", qui aura lieu lors de l'ION GNSS+ 2024.
Pour en savoir plus, y compris sur les règles et réglementations, consultez la page du concours sur Kaggle, qui sera mise en ligne le 12 septembre 2023 à 15h30 (heure d'été des Rocheuses).
Appareils Android compatibles avec les mesures GNSS brutes
La prise en charge des mesures GNSS brutes est obligatoire sur les appareils équipés d'Android 10 (niveau d'API 29) ou version ultérieure. Sur Android 9 (niveau d'API 28) et versions antérieures, la prise en charge des mesures GNSS brutes est obligatoire sur tous les appareils Android dont le matériel date de 2016 ou d'une année ultérieure. Actuellement, plus de 90 % des téléphones Android existants disposent de mesures brutes.
La prise en charge de certains champs de mesure GNSS bruts est facultative et peut varier en fonction du chipset GNSS utilisé. Voici quelques exemples de ces champs :
- Pseudodistance et taux de pseudodistance.
- Message de navigation.
- Valeur du contrôleur automatique de gain (CAG).
- Plage delta accumulée (ADR) ou phase porteuse.
- Prise en charge multifréquence
La plupart des téléphones phares de Pixel, Motorola, Samsung, Xiaomi, OnePlus et d'autres grands fabricants de téléphones sont déjà compatibles avec les fréquences L1 et L5. Les téléphones phares Pixel, ainsi que d'autres téléphones phares de grands fabricants qui n'utilisent pas de chipsets Qualcomm Snapdragon, fournissent l'ADR (phase porteuse) dans le cadre des mesures brutes.
Une base de données des fonctionnalités GNSS de différents appareils Android , fournie par la communauté, est référencée dans l'article "Crowdsourcing GNSS features of Android devices" (Crowdsourcing des fonctionnalités GNSS des appareils Android).
Pour en savoir plus sur les définitions des champs de mesures brutes fournies par les appareils Android, consultez Systèmes mondiaux de navigation par satellite.
Les fabricants d'équipement d'origine (OEM), les développeurs et les chercheurs peuvent utiliser les outils de cette page pour tester de nouvelles conceptions de téléphones, valider des fonctionnalités, développer de nouveaux algorithmes, évaluer les améliorations apportées à l'implémentation du système GNSS et créer des applications à valeur ajoutée.
Exemple de code client SUPL
Suplclient est un exemple de code qui accède à supl.google.com pour obtenir des éphémérides en temps réel. La classe SuplTester fournit un exemple d'utilisation du projet client SUPL. SuplTester configure les spécifications de connexion TCP SUPL, puis, à une latitude et une longitude données, envoie une requête LPP SUPL et affiche la réponse du serveur SUPL.
Informations sur la calibration de l'antenne
À partir d'Android 11 (niveau d'API 30), vous pouvez utiliser la
GnssAntennaInfo classe pour accéder aux
caractéristiques de l'antenne, telles que les coordonnées de décalage du centre de phase (PCO), les corrections de variation du centre de phase (PCV) et les corrections de gain du signal. Ces corrections peuvent être appliquées aux mesures brutes pour améliorer la précision.
Lorsque vous utilisez GnssAntennaInfo, gardez à l'esprit les comportements suivants du système. Ils sont conçus pour améliorer la confidentialité des utilisateurs.
- Les caractéristiques fournies par cette API ne sont spécifiques qu'au modèle d'appareil, et non à un appareil individuel.
Journalisation des mesures brutes
Vous pouvez utiliser Android Studio pour créer une application qui capture les mesures GNSS brutes et d'autres données de localisation, et les enregistre dans un fichier. Pour obtenir un exemple de code source d'une telle application, consultez GPS Measurement Tools.
Google GNSSLogger est une application exemple développée avec cette fonctionnalité. Pour obtenir une sortie GNSS avec l'application exemple, votre appareil doit être compatible avec les mesures GNSS brutes.
Une fois que vous avez capturé le journal GNSS à l'aide de GNSS Logger, vous pouvez copier les fichiers journaux de l'appareil sur votre ordinateur pour une analyse plus approfondie. Dans GNSS Logger, vous pouvez vous envoyer les fichiers par e-mail ou les enregistrer dans Google Drive. Vous pouvez également enregistrer les fichiers à l'aide de l'application de gestion de fichiers sur l'appareil ou utiliser Android Debug Bridge (ADB), comme expliqué dans Copier des fichiers vers/depuis un appareil.
Analyse des mesures brutes
L'application GNSS Analysis lit les mesures brutes GPS/GNSS collectées par GNSS Logger et les utilise pour analyser le comportement du récepteur GNSS, comme illustré dans la figure 1.
Vous pouvez télécharger l'application pour Linux, Windows, et macOS systèmes.
Figure 1. GNSS Logger collecte les mesures qui peuvent être utilisées par GNSS Analysis.
L'application GNSS Analysis est basée sur MATLAB, mais vous n'avez pas besoin de MATLAB pour l'exécuter. L'application est compilée dans un exécutable qui installe une copie de MATLAB Runtime.
Panneau de configuration de GNSS Analysis
Le panneau de configuration de GNSS Analysis, illustré dans la figure 2, vous permet de gérer les fonctionnalités de l'application, telles que :
- Sélectionner les satellites à afficher.
- Contrôler la position, la vitesse et l'heure de référence (PVT) utilisées pour calculer les erreurs de mesure.
- Générer des rapports d'analyse.
- Définir une fenêtre dans les données entre les heures de début et de fin.
)
Figure 2. Panneau de configuration de GNSS Analysis
Graphiques interactifs de GNSS Analysis
L'application GNSS Analysis fournit des graphiques interactifs organisés en colonnes de radiofréquence (RF), d'horloges et de mesures, comme illustré dans la figure 3.
)
Figure 3. Application GNSS Analysis affichant des graphiques interactifs.
La colonne RF affiche les données suivantes :
- Pour chaque constellation, les quatre satellites avec les signaux les plus puissants.
- Pour chaque satellite, le graphique temporel du rapport porteuse/densité de bruit (C/No).
- Le graphique du ciel des positions des satellites.
La colonne d'horloge affiche les données suivantes :
- Les pseudodistances.
La fréquence de décalage de l'horloge du récepteur, calculée à l'aide de l'une des positions de référence suivantes :
- Position moyenne calculée automatiquement.
- Latitude, longitude et altitude saisies par l'utilisateur.
- Fichier de l'Association nationale d'électronique marine (NMEA) avec PVT de référence.
Le décalage de l'horloge de veille qui conserve l'heure lorsque le récepteur réinitialise le cycle de service de l'oscillateur principal.
La colonne de mesures affiche les données suivantes :
- Les résultats de la position des moindres carrés pondérés obtenus à partir des pseudodistances brutes. La pondération est effectuée à l'aide de l'incertitude signalée de chaque mesure, qui fait partie de la spécification de l'API de mesure brute.
- Les erreurs de chaque pseudodistance pour chaque mesure.
Les erreurs de chaque taux de pseudodistance pour chaque mesure.
Rapport de test de GNSS Analysis
GNSS Analysis peut générer un rapport de test, comme illustré dans la figure 4, qui évalue l'implémentation de l'API, le signal reçu, le comportement de l'horloge et la précision des mesures. Pour chaque cas, l'application indique si le récepteur a réussi ou échoué le test en fonction des performances mesurées par rapport à des benchmarks connus. Le rapport de test est utile pour les fabricants d'appareils, qui peuvent l'utiliser lors de la conception et de l'implémentation de nouveaux appareils. Pour générer le rapport de test, cliquez sur Make Report (Créer un rapport).
Figure 4. Rapport de test de GNSS Analysis
L'onglet Compare (Comparer) fournit une comparaison côte à côte, illustrée dans la figure 5, du rapport porteuse/densité de bruit (C/No) de plusieurs fichiers journaux GNSS, ce qui est utile pour comparer les performances RF de plusieurs appareils.
Figure 5. Comparaison côte à côte des données C/No de plusieurs fichiers journaux
Le code source vous intéresse ? Le projet GPS Measurement Tool fournit un exemple MATLAB Open Source que vous pouvez utiliser pour effectuer les actions suivantes à l'aide des signaux de constellation GPS :
- Lire les données capturées avec l'exemple d'application GNSS Logger.
- Calculer et visualiser les pseudodistances.
- Calculer la position et la vitesse des moindres carrés pondérés.
- Afficher et analyser la phase porteuse.
Notes de version de l'application GNSS Analysis v4.6.0.1
La version 4.6.0.1 de l'application GNSS Analysis inclut les mises à jour suivantes :
- GnssAnalysisTool est basé sur Matlab R2022a, ce qui permet d'accéder à de nouvelles fonctionnalités :
- Défilement automatique de la fenêtre d'état : le dernier message d'état est toujours visible.
- Ajout d'un tableau de comparaisons C/N0, par constellation, et comparaison de L1 à L5.
- Ajout d'un graphique résiduel du taux de pseudodistance.
- Suppression des onglets distincts pour PVT de référence fixe ou mobile, ce qui permet de voir plus facilement le type de PVT de référence sélectionné.
- Déplacement des résultats "Make Report" (Créer un rapport) de HTML vers la fenêtre d'état.
- Suppression de l'onglet "Mission Planner" (Planificateur de mission). Veuillez utiliser gnssmissionplanning.com/ ou www.gnssplanning.com/.
- Corrections liées à l'analyse des fichiers d'observation RINEX.
- Remplacement par la source d'éphémérides CDDIS de la NASA pour GPS et GLO, lorsque BKG ne fonctionne pas.
- Passage de igs.bkg.bund.de à igs-ftp.bkg.bund.de
- Ne pas quitter l'analyse en cas d'échec du téléchargement des éphémérides GAL, QZSS ou BDS.
- Créer une analyse CNo d'antenne même si le chipset n'est pas compatible avec BaseBandCNo.
Installation et manuel utilisateur.
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