2021年11月29日 (月)

今更ですがQZS-1R(QZSS Q4)を受信

 昨夜23時頃、GR-8015U(u-blox NEO-M8T)とu-center(21.05)の組み合わせでGNSSを受信していたら、遅まきながらQZSS Q4が受信できました。

【(01)QZSS Q1, Q3, Q4】
01qzss-q1-q3-q4


【(02)QZSS Q2, Q3, Q4】
Qzss-q4-ab-234


 Q1, Q2, Q3, Q4が揃うのを30分程度待ってみましたが、出そうもないので諦めて寝ました。
 もしかしたら、どこかで表示の設定を間違えているかもしれないので、そのうち確認したいと思います。

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2021年11月28日 (日)

2018年のu-center QZSS Q4は何だったのでしょうか?

   素人無線家の好奇心でQZS-1Rの受信を目論んでいるのですが、いまのところ受信できていません。
 受信報告を拝見すると、正式フォーマットで送信されていない場合があるようなので、運が必要かもしれません。
 QZS-1RのL1C/A信号 (J04, PRN196) は、Q4として表示されるようですが、昔u-centerで見た記憶があります。
 調べたみたら、2018年10月に、「QZSS Q4」という文字が表示されていました。
当時は、GR-8013U(u-blox M8)とu-center(v18.09)の組合わせを使用していました。

【(01)u-center QZSS Q4】
01ucenter-qzss-q4

 方位データはありませんが、何かの搬送波は受信できているようです。
 不思議な事には、「QZSS Q5」も表示されることもあります。


【(02)u-center QZSS Q4,Q5】
02ucenter-qzss-q4q5

 Q5ということはPRN197ということになると思いますが、対応関係がよくわかりません。


 関係がありそうな以下の資料を見かけましたが、頭が混乱しそうです。


  L5S信号のPRN番号変更および測位技術実証サービスのユーザインタフェース仕様書第3版(IS-QZSS-TV-003)の適用について
  2021年04月14日
  https://qzss.go.jp/info/information/ptv_210414.html
以下、上記URLから抜粋引用
---------------------------------
2021年4月23日(JST)にL5S信号のPRN番号を次のように変更します。
QZS2:PRN196→184
QZS3:PRN197→189
---------------------------------


  衛星運用状況
   https://sys.qzss.go.jp/dod/constellation.html


  各国の測位衛星
  2021年11月24日
  https://qzss.go.jp/technical/satellites/index.html#QZSS
以下、上記URLから抜粋引用
---------------------------------
PRN SVN 衛星名
193 001 みちびき初号機(QZS01)
194 002 みちびき2号機(QZS02)
199 003 みちびき3号機(QZS03)
195 004 みちびき4号機(QZS04)
196 005 みちびき初号機後継機(QZS1R)
---------------------------------


以下の当時のデータを見るとPRN196とPRN197はラベルだけで、中身が無いような感じもします。

【(03)UBX-RXM(Receiver Manager)-SVSI(SV Status Info)】
03ubxrxmreceiver-managersvsisv-status-in

 

 2018年当時のPRN196は、現在のPRN184ということであれば、何らかの原因でQZS2の L1S(SLAS)信号が表示されたと考えることもできそうですが、実際のところはよくわかりません。

 素人の好奇心だけでは限界が・・・

 運が良ければ、そのうちQZS-1Rを受信できるかもしれません。

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2021年11月21日 (日)

今日のQZS-1とQZS-1R

 QZS-1Rはまだ少し西に寄っているようです。

【(01)N2YOによるQZS表示】
Qzsgif_2
(画像左クリックでGIFアニメ開始)

 


下記の記事によれば、打ち上げ(10/26)から10日ほどかけて準天頂軌道へ到達するとのことです。

  準天頂衛星「みちびき」初号機後継機、打ち上げ成功 来年3月から運用予定
  2021-10-27
  https://sorae.info/space/20211027-h2a-qzss.html


 そのうち東京の方に移動してくるのでしょうか?

 u-centerでは、現在の衛星は、下記画像のようにQ1, Q2, Q3で表示されています。

【(02)u-centerによるQZS表示】
02ucenterqzs
(画像左クリックで拡大表示)

 

 下記の資料によれば、QZS-1RのPRNは"196"ですが、u-centerではどのように表示されるのでしょうか?

  準天頂衛星の7機体制における配信信号の変更について
  2021年5月
  内閣府 宇宙開発戦略推進事務局
  https://qbic-gnss.org/wp-content/uploads/2021/05/21_wg4_01-02.pdf

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2021年11月13日 (土)

ストリートビューで見た電子基準点「町田」

 CQ出版社で以下のフォトコンテスト(〆11/20)をやっているようです。

  2021年09月30日
  トラ技フォトコンテスト「あなたの街の電子基準点」実施のご案内
  https://toragi.cqpub.co.jp/gps-photo/
  応募期間 2021年10月1日~11月20日


 実際に見に行くのは大変そうなので、下記の資料を参考にしてストリートビューで探してみました。

  基準点コード一覧表
  https://terras.gsi.go.jp/observation_code.php

  電子基準点とは
  https://www.gsi.go.jp/denshi/denshi_about_GEONET-CORS.html


 場所を調べてみると学校や公共施設の敷地内であることが多いので、画像を探すのは一寸手間がかかりますが、それらしい電子基準点が見つかりました。

【電子基準点(93028 EL05339232701 町田)】
_1

_2

 

 アンテナ(電子基準点)というよりも、昔校庭の隅にあった焼却炉の煙突のように見えますが、学校の敷地外から視認できそうです。薪ストーブ用の煙突にも似ているかもしれません。
 行けない距離ではありませんが、写真をとるためだけに移動するのは一寸・・・


 電子基準点の機能はよく理解していませんが、以下の資料の例では、「善意の基準局」は電子基準点を基準にしているようなので、もし電子基準点が近くに存在している場合には、電子基準点を「善意の基準局」の代用品として利用する(論理の向きが逆ですが・・・)ようなことはできるでしょうか? データの流れがよくわかりません。

  【第18回】 安くても誤差数センチ?RTK-GNSSにチャレンジ!(その二)
  https://isabou.net/knowhow/colum-it/colum18.asp

  【第19回】 安くても誤差数センチ?RTK-GNSSにチャレンジ!(北陸初のRTK基準局開設!)
  https://isabou.net/knowhow/colum-it/colum19.asp
 
  【第20回】 安くても誤差数センチ?RTK-GNSSにチャレンジ!(実際にRTKを試みる。)
  https://isabou.net/knowhow/colum-it/colum20.asp

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2021年11月 3日 (水)

N2YOで見たQZS-1とQZS-1R

2021/11/03 14:28JST頃スクリーンショット

Qzs1

Qzs1r_20211103160801

 段々パターンが似てきたような感じがします。
  軌道投入後、10日ほどかけて準天頂軌道へ到達するそうです。

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2021年10月29日 (金)

QZS-1R 日本付近を通過中

【N2YOによるQZS-1Rのトラック表示】
Qzs1r

 既に8の字パターンの特徴が見えています。

 

  準天頂衛星「みちびき」初号機後継機、打ち上げ成功 来年3月から運用予定
  2021-10-27
  https://sorae.info/space/20211027-h2a-qzss.html


 軌道投入後、10日ほどかけて準天頂軌道へ到達するそうです。

 2022年3月から運用開始とのことなので、事前に試験信号が受信できるかも・・・

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2021年10月23日 (土)

4レベルに分類されたAndroidスマホ用GNSSアプリ

 現在、GNSS Raw Data取得用のスマホとして、以下の3モデルを使っています。

  Huawei P10(VTR-L29):Android 9, EMUI 9.1.0, Kirin 960
  Huawei Mate 20 Pro(LYA-L29) :Android 10, EMUI 11.0.0, Kirin 980
  Xiaomi MI 8:Android 10, MIUI Global 12.0.1, BCM47755

 また、Raw Data取得/後処理用のアプリとしては、主に以下のGoogle系の2アプリの組み合わせを使っています。
  Raw Data取得アプリ:GnssLogger (v.3.0.0.10)
  Raw Data後処理ソフト:GNSS Analysis (V3.1.0.0/V4.0.0.0)

 
 現時点では、スマホ(Xiaomi MI 8)を使用して、縦30cmx横20cm程度の枠の中に英文字1個を描くことができますが、GnssLogger (v.3.0.0.10)とGNSS Analysis (V4.0.0.0)の設定が一寸面倒です。

【(01)A3サイズの「CQ」の描画例】
03a3_20211025165901
01a3


 当方は、なるべく手を抜いて必要最低限の効果を得るという方針なので、もっと簡単に一筆書きをすることがでできないかどうかを考えています。

 上記のGnssLoggerとGNSS Analysisの組み合わせ以外のRaw Data対応のGNSSアプリがないかと思って探していたら、以下の資料を見かけました。

  GNSS Positioning capability of Android based. Smartphones: A Study.
  GNSS Laboratory, Department of Physics
  The University of Burdwan, Burdwan, INDIA
  May 2020
  https://www.euspa.europa.eu/simplecount_pdf/tracker?file=expo/4.3_anindya_bose_-_uni_of_burdwan.pdf

 幾つかのGNSSアプリが紹介されており、機能に応じて四つのレベルに分類されています。
 以下、上記URLからの抜粋引用です。

LEVEL I: Can show the satellite information and Instantaneous position solution
 GPS Essentials
 GPS Status & Toolbox
 GPS Test (Chartcross Limited)
 GPSTest (barbeauDev)
 GPS Info
 GPS Status
 GNSS View (TLEベース?)

LEVEL II: Can record NMEA data for post processing
 NMEA Tool
 GNSSTool
 GPS GNSSTool
 Galileo PVT

LEVEL III: Can collect GNSS raw measurement for postprocessing
 GNSS Compare
 Geo++ RINEX Logger
 rinex ON
 GnssLogger
 GNSS data recorder

LEVEL IV: Can be used for RTK on the Mobile and enhanced location quality
 RTK GPS+
 Lefebure NTRIP Client


 大部分のアプリは、触ったことがあるような気がします。
 LEVEL IIIがRaw Data関連アプリのようです。
 紹介されている5個のアプリをざっと見てみました。


********************************************
①GNSS Compare (TFI Systems) ★2.9
https://play.google.com/store/apps/details?id=com.galfins.gnss_compare&hl=ja&gl=US
 更新日:2018年10月23日
 サイズ:5.5M
 インストール:10,000+
 現在のバージョン:0.53 (beta version)
 Android 要件:7.0 以上
 ウェブサイト:https://gnss-compare.readthedocs.io/en/latest/
----------------------------
・GNSS Compare now supports the Dual-Frequency Xiaomi Mi 8 smartphone!
・the START RAW LOG allows the logging of the Android GNSS raw measurements in the exact same format as the Google’s Application GNSS Logger.
----------------------------
RAW LOGのフォーマットはGNSS Loggerとコンパチのようですが、当方の目的では、あえてこのアプリを使う必然性はないような感じがします。

********************************************
②Geo++ RINEX Logger (Geo++ GmbH) ★4.2
https://play.google.com/store/apps/details?id=de.geopp.rinexlogger&hl=ja&gl=US
 更新日:2020年2月25日
 サイズ:2.4M
 インストール:10,000+
 現在のバージョン:2.1.6
 Android 要件:7.0 以上
 ウェブサイト:https://www.geopp.de/
----------------------------
・Geo++ RINEX Logger uses the most recent Android API services to log your device's raw GNSS measurement data into a RINEX file including pseudoranges, accumulated delta ranges, doppler frequencies and noise values. So far, it supports GPS/GLONASS/GALILEO/BDS/QZSS for L1/L5/E1B/E1C/E5A (as supported by the device) and has been successfully tested on many devices.
----------------------------
RINEXはあまり触ったことがないので、一寸遠慮。

********************************************
③rinex ON (Nottingham Scientific Ltd) ★3.7
https://play.google.com/store/apps/details?id=com.eu.nsl.rinexON&hl=ja&gl=US
 更新日:2019年5月9日
 サイズ:2.8M
 インストール:1,000+
 現在のバージョン:1.3
 Android 要件:7.0 以上
 ウェブサイト:https://www.flamingognss.com/
----------------------------
・Rinex ON utilises the measurements of the new Android Raw Measurements API to produce RINEX Observation and Navigation Message Files.
・QZSS and SBAS measurements now supported. SBAS is still being trialled and may encounter issues.
----------------------------
SBASが使えるかもしれないというのは一寸食指が動きますがRinexなので・・・

********************************************
④GnssLogger App (Developed with Google) ★4.0
https://play.google.com/store/apps/details?id=com.google.android.apps.location.gps.gnsslogger&hl=ja&gl=US
 更新日:2021年6月23日
 サイズ:6.0M
 インストール:5,000+
 現在のバージョン:v3.0.0.10
 Android 要件:7.0 以上
----------------------------
・Control various data logging such as raw GNSS measurements, GnssStatus, NMEA, navigation messages, sensor data and RINEX logs.
----------------------------
現在メインで使っているアプリです。今のところ、全体でみたときの工数が少なそうです(後処理の時間は長いですが・・・)

********************************************
⑤GNSS Data Recorder (ivannhf) ★2.0
https://play.google.com/store/apps/details?id=gnss.data.recorder&hl=ja&gl=US
更新日
2018年3月19日
サイズ:3.8M
インストール:1,000+
現在のバージョン:1.0
Android 要件:7.0 以上
----------------------------
・- This app required the phone support the Raw GNSS Measurements to run, please check https://developer.android.com/guide/topics/sensors/gnss.html -
・Noted that the application still in developing. Please beware of some fatal error may occur accidentally.
----------------------------
まだ触ったことが無かったので、手持ちの3モデル(Huawei P10, Huawei Mate 20 Pro, Xiaomi MI 8)にインストールして試してみたが、正常に動作せず(初期画面に戻る)。

******************************************


 結局、LEVEL IIIの中には希望に沿うようなアプリは見当たりませんでした。

【(02)Huawei Mate 20 ProにインストールしているGNSS/Map関連アプリ】
02huawei-mate-20-prognss_map

 

 しばらくは、GnssLoggerとGNSS Analysisの組み合わせを使うことになりそうです。

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2021年10月13日 (水)

GnssAnalysis(V4.0.0.0)をインストールしました

 いつの間にかGnssAnalysisがV4.0.0.0になっていました。

      GitHub
  GNSS Analysis App V 4.0.0.0 Release
  https://github.com/google/gps-measurement-tools/releases


 RF系(C/No等)の解析に追加があったようですが、詳細はよく理解できていません。

 以下、
GNSS Analysis Tools “GnssAnalysisApp”
Installation and User Manual, 16 September 2021, v4.0.0.0
 から抜粋引用。
---------------------------------
1.2 Changes in released versions
Newest release first:
Version 4.0.0.0 release notes:
Enhanced Cn0 plots with the new baseband Cn0 Android APIs
Added following Cn0 analysis:
Average of top 4 Cn0s per epoch average
Average of top 4 average Cn0s for L1 signals over entire observation period
Average of top 4 average Cn0s for L5 signals over entire observation period
While computing delta WLS positions, made restrictions to have stronger
previous ADR, so we only
---------------------------------

 とりあえずインストールしてみました。

  GnssAnalysisWindowsV4.0.0.0.zip
  https://github.com/google/gps-measurement-tools/releases/download/V4.0.0.0/GnssAnalysisWindowsV4.0.0.0.zip
 
 データのダウンロ―ドに10分程度かかりましたが、無事にインストールできたようです。 
 インストールのボタンを押しても、何の反応もないので一寸心配になりますが、"Be Patient!"の注記があります。

 次に、先日Xiaomi MI 8(Android 10, MIUI Global 12.0.1, BCM47755, Duty Cycle Disabled) を使用してA3サイズの"CQ"の一筆書きのテストをした時のRaw Dataを利用して後処理を行ってみました。

【(01)GnssAnalysis(V4.0.0.0)_Control Panel】
01gnssanalysisv4000_control-panel


【(02)GnssAnalysis(V4.0.0.0)_全表示パネル】
02gnssanalysisv4000_


【(03)GnssAnalysis(V4.0.0.0)_RF系表示パネル】
03gnssanalysisv4000_rf

 

 とりあえずエラーが発生せずに後処置が終わりましたが、データの意味が良く理解できていないので、追々勉強する予定です。七十の手習い・・・

 

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2021年10月 1日 (金)

Huawei Mate 20 Pro静止測位テスト(GNSS Analysis)

 懲りずに高精度測位もどきの実験をやっています。
 今まで色々な組み合わせを試してみた範囲では、Xiaomi MI 8+GnssLogger+GNSS Analysisの組み合わせであれば、あまり手間を掛けずにそこそこの精度が得られているような感じがします。
 しかしながら、Xiaomi MI 8は諸般の事情でデータ転送が面倒なので、できればHuawei Mate 20 Pro(LYA-L29)を使いたいのですが、残念ながら今までのところ期待するような効果は得られていません。

 今までは行き当たりばったりで、適当にGNSS Analysisの後処理のパラメータを変更してテストしていましたが、今回は仰角マスクに着目してテストしてみました。

 テスト条件
  ログ取得用スマホ:Huawei Mate 20 Pro(LYA-L29) ,Android 10, EMUI 11.0.0, Kirin 980
  ログ取得アプリ:GnssLogger (v.3.0.0.10)
  ログ後処理ソフト:GNSS Analysis (V3.1.0.0)
  ログ後処理用PC:ThinkPad X250(Windows 10 Pro, 64bit)

 受信環境は、完全なオープンスカイとは言えませんが、In View 63, In Use 60なら悪くないと思います。

【(01)GPS Test(Chartcross Limited)】
01gps-testchartcross-limited

【(02)GPSTest(barbeauDev)】
02gpstestbarbeaudev

 

 近所の公園のテーブルの上にHuawei Mate 20を置いて、静止状態で約5分間ログデータ(Raw Dataを含む)を取得しました。
 取得したログデータ"gnss_log_2021_09_20_06_37_13"は、スマホからPCに転送し、GNSS Analysisで後処理しました。


 以下、GNSS Analysisで仰角マスクの値を変更したときの後処理の結果です。

[①デフォルトの仰角マスク(5°)]
【(03)GNSS Analysis Control Panel(Load Error)】
03gnss-analysis-control-panelload-error

 ・読み込みエラー発生
 ・5ファイル生成:21Nx1,rawx1,RNXx3


[②仰角マスク(15°)]
 ・読み込みエラー発生
 ・5ファイル生成:21Nx1,rawx1,RNXx3


[③仰角マスク(30°)]
【(04)GNSS Analysis各種表示パネル】
04gnss-analysis_20211001143001

【(05)GNSS Analysis_Positions_raw】
05gnss-analysis_positions_raw

【(06)GNSS Analysis_Position_Kalman Filter】
06agnss-analysis_position_kalman-filter

【(07)GNSS Analysis_Position_ADR(No position)】
07gnss-analysis_position_adrno-position

【(08)GNSS Analysis_ADR error】
08gnss-analysis_adr-error

 ・読み込み完了
 ・10ファイル生成:21Nx1,KMLx2,Accessx1,rawx1,NMEAx2,RNXx3)
 ・ADR位置データなし。

 

 以上のテストの結果から見ると、仰角マスクの値をデフォルトの5°より大きくして、ノイズやマルチパスの影響を受けやすい低仰角の衛星の信号を除外して演算することにより、読み込みエラーが改善されたように思われます。
 しかしながら、ADRの位置データは出力されていないので、搬送波の位相情報が適切に受信できていないのかもしれません。

 今までの経験では、ADRによる位置の精度が高かったので、静止状態であれば良い結果が得られるのではないかと期待したのですが、残念ながら位置出力自体が得られませんでした。

 Xiaomi MI 8の場合は、仰角マスク5°で約120秒間移動しながら測位した場合でも、ADRの位置データは出力されているので、もしかしたら機種依存の問題かもしれまません。
 Huawei Mate 20 Proは、Duty Cycleを無効化できませんが、Xiaomi MI 8は可能です。

 

以下の資料にDuty Cycleの説明がありますが、周期的にTXCOが死ぬようなDuty Cycleの場合は、位相情報の利用は難しいような感じです。

USING GNSS RAW MEASUREMENTS ON ANDROID DEVICES
https://www.euspa.europa.eu/system/files/reports/gnss_raw_measurement_web_0.pdf
1 GNSS BASICS NEEDED FOR UNDERSTANDING RAW MEASUREMENTS
2.HOW TO ACCESS GNSS RAW MEASUREMENTS USING ANDROID APIS
2.4 Using GNSS Raw Measurements
2.4.3 Carrier phase measurements
2.4.3.1 Duty cycle


 Duty cycleを無効化できるスマホは何機種かあるようなので、そのうち調べてみたいと思います。

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2021年9月14日 (火)

Xiaomi MI 8のGNSSで「A3」サイズの「CQ」を一筆書き

 下記の一筆書きの話の続きです。

  2021年9月 7日 (火)
  Xiaomi MI 8のGNSSでA4サイズの「CQ」を一筆書き
  http://kenshi.air-nifty.com/ks_memorandom/2021/09/post-9f4362.html

 一筆書きらしきものはできたのですが、見ばえがよくありません。

(01)GNSS Analysis_Position_ADR_A4サイズ2文字ver.
01gnss-analysis_position_adr_a42ver


(02)A4サイズ2文字ver.(「CQ」部分抜粋)
02a42vercq


 前回のテストでは、文字のパターンを正確にトレースしようと思って、スマホで文字をゆっくりなぞったのですが、これが裏目に出て、文字がジャギーになってしまいました。
 
 今回のテストでは、以下の点を変更しました。
 ・文字のサイズを大きくした。(2文字/A4→2文字/A3)
 ・文字「CQ」のトレースに要する時間を短くした。(120秒→50秒)
・ログ開始位置と文字トレース開始位置を一致させた。
・お手本を使わずに適当に描画した。(お手本を作るのが面倒だったので・・)

スマホの設定は前回と同じです。
 なお、仰角のマスク角度は30°です。


 今回のテスト結果は以下の通りです。

(03)描画エリア(ほぼA3) 黄枠部分
03a3


(04)GPS Test (2021.09.14 06:38 JST)
04gps-test-20210914-0638-jst


(05)GNSS Analysis 表示パネル
05gnss-analysis

 

(06)GNSS Analysis_Position_ADR_A3サイズ2文字ver.
06gnss-analysis_position_adr_a32ver 
横グリッド間隔:10cm、縦グリッド間隔:5cm


(07) A3サイズ2文字ver.(「CQ」部分抜粋)
07a32vercq

    これであれば、それ程無理をせずに「CQ」と読めるかも・・・

 

 色々試行錯誤しましたが、どうにかスマホで1文字/A4サイズの一筆書きができるようになったので、一応目的は達成です。


   相対位置精度は10cmレベル程度は得られているようですが、GNSS Analysisの後処理で生成されたKMLファイル"gnss_log_2021_09_14_06_39_39_Adr"をGoogle Earthで表示してみると、地図の位置と実際のトレース位置が数10cm程度離れています。
 測位地点におけるGoogle Earthの地図の精度がどの程度かよく判りませんが、相対位置の精度よりも絶対位置の精度がかなり悪いような感じです。

 搬送波位相情報を出力可能なスマホとしては、Huawei P10、Huawei Mate 20 Pro、Xiaomi MI 8が手元にありますが、いまのところ、一筆書きができたのはXiaomi MI 8しかありません。
 Xiaomi MI 8はデータの転送が面倒なので、Huawei Mate 20 Proを使いたいのですが難航しています。
 
 搬送波位相情報を利用するためには、Duty Cycleを無効化する必要があるようですが、Huawei Mate 20 Proのメニューにはそのような項目がありません。
  以下のXDA Forumsに色々な書き込みがありますが、Huawei Mate 20 Proは一寸難しいような感じです。

  Disabling GNSS duty cycle - Huawei - XDA Forums
  https://forum.xda-developers.com/t/disabling-gnss-duty-cycle.3891079/

 個人的には、AndroidのRoot化アプリのような感じで、"Disabling GNSS duty cycle"アプリをインストールすると、duty cycleが無効化されるようになるとうれしいのですが・・・(妄想です)

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