Pengukuran GNSS Mentah

Framework Android memberikan akses ke pengukuran GNSS mentah di beberapa perangkat Android.

Anda dapat menemukan alat ini di repo Alat Pengukuran GPS di GitHub, yang mencakup kode sumber versi awal GnssLogger dan file yang dapat dieksekusi untuk aplikasi desktop GNSS Analysis untuk Linux, Windows, dan macOS. Panduan Pengguna dan Penginstalan.

Google Smartphone Decimeter Challenge

Google, Divisi Satelit Institute of Navigation, dan Kaggle mensponsori Smartphone Decimeter Challenge ke-3 di ION GNSS+. Kompetisi ini dimulai pada 12 September 2023, dan berakhir pada 23 Mei 2024. Lebih dari 150 rekaman aktivitas baru yang berisi pengukuran GNSS mentah, data sensor, dan kebenaran dasar yang akurat akan tersedia secara publik. Partisipasi dalam kompetisi ini terbuka untuk semua orang. Peserta dianjurkan untuk mengirimkan abstrak ke sesi berjudul "Smartphone Decimeter Challenge" yang akan berlangsung di ION GNSS+ 2024.

Untuk informasi selengkapnya, termasuk aturan dan peraturan, buka halaman kompetisi di Kaggle, yang akan ditayangkan pada 12 September 2023 pukul 15.30 MDT.

Perangkat Android yang mendukung pengukuran GNSS mentah

Dukungan pengukuran GNSS mentah wajib di perangkat yang menjalankan Android 10 (API level 29) atau yang lebih tinggi. Di Android 9 (level API 28) dan yang lebih rendah, dukungan pengukuran GNSS mentah wajib ada di semua perangkat Android yang berisi hardware tahun 2016 atau yang lebih baru. Saat ini, lebih dari 90% ponsel Android yang ada memiliki pengukuran mentah.

Dukungan untuk beberapa kolom pengukuran GNSS mentah bersifat opsional dan dapat bervariasi berdasarkan chipset GNSS yang digunakan. Contoh kolom ini meliputi:

  • Pseudorange dan tingkat pseudorange.
  • Pesan navigasi.
  • Nilai Automatic Gain Controller (AGC).
  • Akumulasi rentang delta (ADR) atau fase operator.

Tabel di bawah ini mencantumkan beberapa contoh perangkat yang didukung Android dan menunjukkan tingkat dukungan pengukuran GNSS mentah:

Model Versi Android AGC ADR (fase operator) L5 Sistem global
Google Pixel 4/5/6/7 12 ya ya ya GPS
GLO
GAL
BDS
QZS
Xiaomi Mi 9 9 ya no ya GPS
GLO
GAL
BDS
QZS
Xiaomi Mi 8 8.1 tidak ya ya GPS
GLO
GAL
BDS
QZS
Huawei P30 Pro 9 no ya ya GPS
GLO
GAL
BDS
Huawei Mate 20 9 no ya ya GPS
GLO
GAL
BDS
One Plus 7 Pro 9 ya no ya GPS
GLO
GAL
One Plus 7 9 ya no ya GPS
GLO
GAL
Samsung Galaxy S20/S21 Ultra (Exynos)* 12 ya ya ya GPS
GLO
GAL
BDS
QZS
Samsung Galaxy S9 (Exynos)* 8.0 tidak ya tidak GPS
GLO
GAL
QZS
Samsung Galaxy S9+ 8.0 tidak tidak tidak GPS
GLO
GAL

* Versi Samsung Galaxy Exynos menyediakan ADR dalam beberapa tahun terakhir. Versi Samsung Snapdragon belum menyediakan ADR.

Untuk mengetahui informasi selengkapnya tentang definisi kolom pengukuran mentah yang disediakan oleh perangkat Android, lihat Sistem Satelit Navigasi Global.

Pabrikan peralatan asli (OEM), developer, dan peneliti dapat menggunakan fitur dalam halaman ini untuk menguji desain ponsel baru, memvalidasi fungsi, mengembangkan algoritme baru, mengevaluasi penyempurnaan penerapan sistem GNSS, serta mem-build aplikasi bernilai tambah.

Contoh Kode Klien SUPL

Suplclient adalah contoh kode yang mengakses supl.google.com untuk mendapatkan ephemeris real-time. Class SuplTester memberikan contoh tentang cara menggunakan Project Klien SUPL. SuplTester menyiapkan spesifikasi sambungan TCP SUPL, kemudian pada lintang dan bujur tertentu akan mengirim permintaan LPP SUPL dan mencetak respons server SUPL.

Informasi kalibrasi antena

Mulai Android 11 (API level 30), Anda dapat menggunakan class GnssAntennaInfo untuk mengakses karakteristik antena, seperti: koordinat phase center offset (PCO), koreksi phase center variation (PCV), dan koreksi sinyal gain. Koreksi ini dapat diterapkan ke pengukuran mentah untuk meningkatkan akurasi.

Saat menggunakan GnssAntennaInfo, perhatikan perilaku sistem berikut. Fitur ini dirancang untuk meningkatkan privasi pengguna.

  • Karakteristik yang disediakan oleh API ini hanya spesifik untuk model perangkat, bukan perangkat individual.

Logging pengukuran mentah

Anda dapat menggunakan Android Studio untuk mem-build aplikasi yang menangkap pengukuran GNSS mentah dan data lokasi lainnya, lalu mencatatnya ke file. Misalnya, kode sumber aplikasi tersebut, lihat Fitur Pengukuran GPS.

GNSSLogger Google adalah aplikasi contoh yang dikembangkan dengan fungsi ini. Untuk mendapatkan output GNSS dengan aplikasi contoh, perangkat Anda harus mendukung pengukuran GNSS mentah.

Setelah mengambil log GNSS menggunakan GNSS Logger, Anda dapat menyalin file log dari perangkat ke komputer untuk analisis lebih lanjut. Dari dalam GNSS Logger, Anda dapat mengirim file ke diri sendiri melalui email atau menyimpannya ke Google Drive. Atau, Anda dapat menyimpan file menggunakan aplikasi pengelolaan file di perangkat, atau Anda dapat menggunakan Android Debug Bridge (ADB) seperti yang dijelaskan di Menyalin file ke/dari perangkat.

Menganalisis pengukuran mentah

Aplikasi GNSS Analysis membaca pengukuran mentah GPS/GNSS yang dikumpulkan oleh GNSS Logger dan menggunakannya untuk menganalisis perilaku penerima GNSS, seperti yang ditunjukkan pada gambar 1.

Anda dapat mendownload aplikasi ini untuk sistem Linux, Windows, dan macOS.

GNSS Logger dan GNSS Analysis

Gambar 1. GNSS Logger mengumpulkan pengukuran yang dapat digunakan oleh GNSS Analysis.

Aplikasi GNSS Analysis di-build di MATLAB, tetapi Anda tidak perlu memiliki MATLAB untuk menjalankannya. Aplikasi dikompilasi menjadi file yang dapat dijalankan yang menginstal salinan MATLAB Runtime.

Panel Kontrol GNSS Analysis

Panel kontrol GNSS Analysis, seperti yang ditunjukkan dalam gambar 2, memungkinkan Anda mengelola fitur aplikasi, seperti:

  • Memilih satelit mana yang akan ditampilkan.
  • Mengontrol posisi referensi, kecepatan, dan waktu (PVT) yang digunakan untuk menghitung error pengukuran.
  • Membuat laporan analisis.
  • Menentukan rentang waktu dalam data antara waktu mulai dan waktu berakhir.

Panel Kontrol GNSS Analysis)

Gambar 2. Panel kontrol GNSS Analysis

Plot interaktif GNSS Analysis

Aplikasi GNSS Analysis menyediakan plot interaktif yang diatur dalam frekuensi radio (RF), jam, dan kolom pengukuran, seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.

Plot interaktif GNSS Analysis)

Gambar 3. Aplikasi GNSS Analysis yang menampilkan plot interaktif.

Kolom RF menunjukkan data berikut:

  • Untuk setiap konstelasi, keempat satelit memiliki sinyal terkuat.
  • Untuk setiap satelit, plot waktu operator terhadap kepadatan kebisingan (C/No).
  • Skyplot posisi satelit.

Kolom jam menunjukkan data berikut:

  • Pseudorange.

  • Frekuensi offset jam penerima, yang dihitung menggunakan salah satu posisi referensi berikut:

    • Dihitung otomatis dari posisi rata-rata.
    • Lintang, bujur, dan ketinggian yang dimasukkan oleh pengguna.
    • File National Marine Electronics Association (NMEA) dengan referensi kebenaran PVT.

  • Offset dari jam siaga yang menjaga waktu saat penerima mereset siklus kerja osilator utama.

Kolom pengukuran menunjukkan data berikut:

  • Hasil posisi kuadrat terkecil berbobot yang diperoleh dari pseudorange mentah. Pembobotan dilakukan menggunakan ketidakpastian yang dilaporkan dari setiap pengukuran, yang merupakan bagian dari spesifikasi API pengukuran mentah.
  • Error setiap pseudorange untuk setiap pengukuran.

  • Error setiap rasio pseudorange untuk setiap pengukuran.

Laporan pengujian GNSS Analysis

GNSS Analysis dapat menghasilkan laporan pengujian, seperti yang ditunjukkan pada gambar 4, yang mengevaluasi penerapan API, sinyal yang diterima, perilaku jam, dan akurasi pengukuran. Untuk setiap kasus, aplikasi melaporkan apakah penerima lulus atau gagal dalam pengujian berdasarkan performa yang diukur terhadap tolok ukur yang diketahui. Laporan pengujian berguna bagi produsen perangkat, yang dapat menggunakannya saat melakukan iterasi terhadap desain dan penerapan perangkat baru. Untuk membuat laporan pengujian, klik Buat Laporan.

Laporan pengujian GNSS Analysis

Gambar 4. Laporan pengujian GNSS Analysis

Tab Bandingkan memberikan perbandingan secara berdampingan, yang ditunjukkan pada gambar 5, dari C/No dari beberapa file log GNSS, yang berguna saat membandingkan performa RF dari beberapa perangkat.

Perbandingan data C/No secara berdampingan

Gambar 5. Perbandingan data C/No secara berdampingan dari beberapa file log

Tertarik dengan kode sumber? Project Alat Pengukuran GPS menyediakan contoh MATLAB open source yang dapat Anda gunakan untuk melakukan tindakan berikut menggunakan sinyal konstelasi GPS:

  • Membaca data yang diambil dengan aplikasi contoh GNSS Logger.
  • Menghitung dan memvisualisasikan pseudorange.
  • Menghitung kecepatan dan posisi persegi terkecil berbobot.
  • Melihat dan menganalisis fase operator.

Catatan rilis aplikasi GNSS Analysis v4.6.0.1

Aplikasi GNSS Analysis versi 4.6.0.1 berisi update berikut:

  • Mem-build GnssAnalysisTool di Matlab R2022a, yang memberikan akses ke fitur baru:
  • Jendela status di-scroll otomatis: pesan status terbaru selalu terlihat.
  • Menambahkan tabel perbandingan C/N0, menurut konstelasi, dan membandingkan L1 hingga L5.
  • Menambahkan plot residu kecepatan pseudorange.
  • Menghapus tab terpisah untuk PVT Referensi Statis atau Bergerak, sehingga memudahkan untuk melihat jenis PVT Referensi yang telah dipilih.
  • Memindahkan hasil “Buat Laporan” dari HTML ke Jendela Status.
  • Menghapus tab Mission Planner. Gunakan gnssmissionplanning.com/ atau www.gnssplanning.com/.
  • Perbaikan terkait penguraian file RINEX Observation.
  • Penggantian ke sumber CDDIS ephemeris NASA untuk GPS dan GLO, saat BKG tidak berfungsi.
  • Berpindah dari igs.bkg.bund.de ke igs-ftp.bkg.bund.de
  • Jangan keluar dari analisis jika download GAL, QZSS, atau BDS ephemeris gagal.
  • Membuat analisis CNo Antena meskipun chipset tidak mendukung BaseBandCNo

Panduan Pengguna dan Penginstalan.

Berikan masukan

Kami ingin meningkatkan dukungan untuk GNSS di Android. Beri tahu kami jika ada masalah dengan dukungan GNSS di Android menggunakan pelacak masalah GNSS. Harap periksa terlebih dahulu apakah masalah Anda telah ditangani dalam FAQ sebelum mempostingnya.

Jika Anda telah menggunakan alat GNSS Analysis, harap berikan masukan dengan menjawab survei singkat. Jika Anda memiliki pertanyaan lain atau permintaan dukungan, lihat Referensi Dukungan Developer.

Anda dapat menemukan jawaban atas pertanyaan umum di FAQ Fitur GNSS Analysis.

Sebelumnya
Sensor lingkungan