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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2021年9月 7日 (火)

Xiaomi MI 8のGNSSでA4サイズの「CQ」を一筆書き

 以前、以下の資料を見て、スマホで一筆書きをすることを妄想していたのですが、実現は中々難しいです。

  トランジスタ技術2018年1月号 地球大実験 ピタリ1cm!新GPS誕生
  【第1部 新GPS「RTK」入門】
  第4話 1センチ・リアルタイム測位の応用(3) 書道スキャナ
  https://cc.cqpub.co.jp/lib/system/doclib_item/1163/

  トランジスタ技術1月号は「地球大実験 ピタリ1cm!新GPS誕生」
  自律ロボカーや書道スキャナの実験解説あります!
  Dec 8, 2017
  CQTV CQ出版社 公式チャンネル
  https://www.youtube.com/watch?v=W7twEo5mSv0
     (10:46-14:00)

  Performance analysis of GPS+Galileosmartphone raw measurements
  GSA, 30th may2018
  https://www.gsa.europa.eu/sites/default/files/expo/augusto_mazzoni_la_sapienza.pdf
  Huawei P10 and gestures with VADASE kinematic
  Carrier Phase only - L1 (p19)

  GNSS Analysis Tools “GnssAnalysisApp”
  https://github.com/google/gps-measurement-tools/releases/download/V3.0.3.0/Installation.and.User.Manual.GNSS.Analysis.App.v3000.pdf
  6 Work with your own data
  6.3 WLS, Kalman Filter, and ADR positions

 

 今まで、一筆書き用に購入したスマホは以下の3台です。
  Huawei P10 :搬送波位相
  Huawei Mate 20 Pro :搬送波位相、2周波(L1+L5)
  Xiaomi MI 8:搬送波位相、2周波(L1+L5)、GNSSデューティサイクリング無効化

 スマホ単体の性能だけでなく、ログアプリや解析アプリとの相性もあるようで、色々の条件で実験してみましたが、公園のベンチのシートの形状をトレースところまではできましたが、一筆書きまでには至りませんでした。
 
 最近、雨が続いていたので朝の散歩をさぼっていたのですが、久しぶりに晴れたので、散歩に出かけることにしました。
 散歩の途中に、オープンスカイとは言えませんが、比較的周りが開けた公園があり、今朝は空気も澄んでいるので一筆書きができそうな予感がしてXiaomi MI 8を持って出かけました。

 使用条件は以下の通りです。

  測位場所:公園に設置されたテーブルの上(天空率70%程度?)
  スマホ:Xiaomi Mi 8 (Android 10, BCM47755) 
    GNSSデューティサイクリング:無効
      (「設定」→「追加設定」→「開発者向けオプション」→「GNSS計測の完全な実行」)
    航空機モード:オン 
  Raw Data取得アプリ:GnssLogger (v.3.0.0.10)
  使用PC:ThinkPad X250 (Windows 10 Pro, 64bit)
  Raw Data後処理ソフト:GNSS Analysis (V3.1.0.0)

 測位の際には、公園のテーブルの上に、A4用紙に「CQ」と印刷したお手本を置いて、スマホでなぞりました。
 スマホを手で持つと、手や体がGNSS信号を遮るので、自撮り棒を使用しました。

 なお、「CQ」は、雑誌や出版社の名前ではなくて、趣味のアマチュア無線で使用する一括呼出しの符号です。

無線局運用規則
https://www.tele.soumu.go.jp/horei/reiki_honbun/72393000001.html
------------------------
(一括呼出しの応答順位)
第百二十七条 免許状に記載された通信の相手方である無線局を一括して呼び出そうとするときは、左の事項を順次送信するものとする。
一 CQ 三回
二 DE 一回
三 自局の呼出符号 三回以下
四 K 一回
------------------------

 

【(01)一筆書きの準備】
01_20210907181201

 

【(02)GNSS Status】
02gnss-status

 In View 35, In Use 34なら受信状態は悪くないと思われます。PRN195も2波(L1+L5)見えます。


 測位は、Xiaomi Mi 8にインストールしたGnssLoggerで行いました。
 ログデータはThinkPad X250に取り込んで、GNSS Analysisで後処理を行いました。


【(03)GNSS Analysis_Control Panel】
03gnss-analysis_control-panel_20210907181301

【(04)GNSS Analysis_C/No strongest stats】
04gnss-analysis_cno-strongest-stats


【(05)GNSS Analysis_Position_Raw】
05gnss-analysis_position_raw


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


【(07)GNSS Analysis_Position_ADR(Ele-mask 5°)】
07gnss-analysis_position_adrelemask-5

 縦軸の目盛りは5cm間隔、横軸の目盛りは10cm間隔です。

 

【(08)GNSS Analysis_Position_ADR(Ele-mask 30°)】
08gnss-analysis_position_adrelemask-30

 仰角のマスク角度を5度から30度にした方が、見ばえが少し良くなる?


【(09)CQ?】
09cq-org

 一寸無理があるかもしれませんが、「CQ」かもしれないという程度にはなっているかもしれません。
 今回は欲張ってA4に2文字入れましたが、1文字にすればもう少し見やすくなると思います。
 そのうち実験してみます。

 

【関連内部リンク】
2019年6月26日 (水)
HUAWEI P10のGPS RAWデータで一筆書きが可能!?
http://kenshi.air-nifty.com/ks_memorandom/2019/06/post-32ef4d.html

2020年7月 2日 (木)
VADASEに関係するかもしれない特許
http://kenshi.air-nifty.com/ks_memorandom/2020/07/post-1f1e97.html

2021年3月 6日 (土)
Xiaomi MI 8でベンチシートを測位
http://kenshi.air-nifty.com/ks_memorandom/2021/03/post-4178bc.html

2021年9月14日 (火)
Xiaomi MI 8のGNSSで「A3」サイズの「CQ」を一筆書き
http://kenshi.air-nifty.com/ks_memorandom/2021/09/post-1f5e82.html

 

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2021年5月22日 (土)

福岡で受信したSBAS (EGNOS, GAGAN, BDSBAS, MSAS)

 自宅付近で受信できるSBAS(satellite-based augmentation system)の信号は、PRN128, PRN130, PRIN137程度ですが、大陸に近い福岡ではどんな感じかと思って試してみました。
 BASIO3(KYV43, Snapdragon 430)による受信結果は以下の通りでした。

【(01)SBAS受信状況@福岡】Screenshot_20210517-135509
01sbas


 下記の5個の信号が受信できました。
 この端末では、DGPS補正データは利用できませんが、C/NOの値は表示されているので、搬送波自体は受信できているようです。

  126 EGNOS   (INMARSAT 4F2)  63.9 E
  127 GAGAN   (GSAT-8)            55 E
  128 GAGAN   (GSAT-10)          83 E
  130 BDSBAS  (G1)                140 E
  137 MSAS     (QZS-3)           127 E

  L1 C/A PRN CODE ASSIGNMENTS
  October 2020 Edition
  https://www.gps.gov/technical/prn-codes/L1-CA-PRN-code-assignments-2020-Oct.pdf

 しかし、スマホにPRNが表示されているからといって、実際にその衛星の信号が受信できているとは限りません。
 念のためにGNSS Viewで確認してみました。
 なお、受信場所は福岡、受信時刻は20210517-1355に設定してあります。

【(02)GNSS View@福岡】
02gnss-view


 このスカイプロットには、確認できるPRNとして 126, 127, 128, 139, 140が表示されています。
 139の後ろに別の数字が表示されているようですが、読み取ることができません。

 上記のgps.govの資料によれば、PRN139とPRN140の情報は以下のようになっていました。

  139 Unallocated  --- ---
  140 SDCM (Luch-5V) 95 E

 PRN139の正体が判りませんでしたが、下記の資料によれば、GAGANのようです。

  Satellite-Based Augmentation System (WAAS/EGNOS/MSAS) Satellites
  http://celestrak.com/NORAD/Elements/table.php?tleFile=sbas&title=Satellite-Based%20Augmentation%20System%20(WAAS/EGNOS/MSAS)%20Satellites&orbits=20&pointsPerRev=90&frame=1
    GSAT-15 (GAGAN/PRN 139)

 BASIO3の受信データとGNSS Viewの表示データが一致しませんが、GNSS Viewは実際(リアルタイム)の受信データに基づくものではなくてTLEベースなので、BASIO3の受信データの方を信用しても良いような気がします。

 SBASの信号が受信できたからと言って、この端末(BASIO3)で何かの役に立つという訳ではありませんが、Snapdragon 430自体はSBASに対応しているようなので、そのうちSBAS(DGPS)が有効になるとうれしいです。メートルレベルの測位か可能になるかも???

  Snapdragon 430 vs Snapdragon 632 Comparison
  https://cpu.wiki/soc/qualcomm-snapdragon-430-vs-qualcomm-snapdragon-632-92-94

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2021年5月20日 (木)

カメラ画像とGNSS地図を分割スクリーン録画(Huawei Mate 20 Pro)

趣味でスマホのGNSS(GPS)高精度測位もどき(サブメートル)を色々試していますが、なかなか安定した精度が得られません。
 基準となる正確な座標情報が利用できないので、安直にGoogle MapsやGoogle Earthを代用基準にしています。
 以前の情報なので内容が一寸古いかもしれませんが、Google Earthの画像は主要都市でサブメートルの解像度ということなので、ある程度の目安になるかもしれません。
 なお、経験的には、もう少し精度が良いような気がします。

 最近は、あちこちに移動して、2周波(L1+L2)、生データ(搬送波位相)対応のHuawei Mate 20 Proで測位し、測位位置をGoogle Earthで確認して「近い」、「遠い」と一喜一憂しています。
 測位している時点では、自分の位置は目視で確認できるので、比較的簡単に位置の比較ができます。
 しかしながら、記録済みログテータに基づいて自己位置との相違を確認する場合には、測位した場所の詳細な情報は覚えていないことがあります。
 測位地点をスマホで撮影すれば、とりあえず問題は解決しますが面倒です。
 また、移動中にスマホで測位しながらスマホで撮影するというのは難しいです。

 なにか簡単な方法はないかと考えてみたら、Huawei Mate 20 Proの「画面分割機能」と「スクリ―ン録画」を使えばどうにかなりそうです。

  画面分割機能について【画像付】 | HUAWEI サポート 日本
  https://consumer.huawei.com/jp/support/content/ja-jp00727025/

  スクリーン録画方法について【画像付】 | HUAWEI サポート
  https://consumer.huawei.com/jp/support/content/ja-jp00727064/


 とりあえず撮影テストをしてみました。

  使用スマホ:Huawei Mate 20 Pro/LYA-L29 (Android 10, EMUI 11)
 カメラアプリ:Open Camera
         https://play.google.com/store/apps/details?id=net.sourceforge.opencamera
  GNSSアプリ:①GNSS Status (GPS Test)
          https://play.google.com/store/apps/details?id=at.harnisch.android.gnss
        ②3PGo
          https://play.google.com/store/apps/details?id=com.spaceopal.pppgo

 カメラアプリは、検索で最初に表示されたものを選んだだけなので、他に適切なアプリがあるかもしれません。
 なお、動画ファイルは以下の場所に格納されます。(PCから見た場合)
  PC\HUAWEI Mate 20 Pro\内部ストレージ\Pictures\Screenshots

【(01)カメラ+GNSS 分割表示(福岡空港着陸)】

 

 取り合えず画面分割のテストをしました。
 マニュアル通りに操作してもうまく行かなかったので、試行錯誤してどうにか2画面のスクリ―ン録画ができるようになりました。
 なお、画面分割の場合はカメラアプリの挙動が違うようで、露出が一寸変でした。
 GNSSアプリは、オフライン地図が使えるGNSS Status (GPS Test)を使用しました。


【(02)カメラ+GNSS P-in-P表示(福博であい橋)】

【(03)福博であい橋】
03_20210520102601


 本題の測位位置の確認テストです。
 Google Earthで構造物を確認できて、構造物に沿って歩行することができ、オープンスカイの条件に近いということで、宿泊ホテルの近くの「福博であい橋」でテストしました。
 GNSSアプリは、2周波(L1+L2)、生データ(搬送波位相)対応のスマホであれば、メートルレベルの測位精度が得られるということで3PGoを使用しました。
なお、アプリの説明には以下のように書いてありました。
 "3PGo brings Precise Point Positioning (PPP) to smartphones, enabling position accuracy in the meter range."
 "3PGo-PPP full experience is achieved when your smartphone is able to access phase raw measurements of the two navigation frequencies (L1 and L5 for GPS and E1 and E5 for Galileo)."

 橋の端に沿って歩きながら測位してみました。
 動画を見た範囲では、表示が3秒程度遅れますが、実際に歩いた経路と測位経路の差は、0.5~1m程度に収まっているようです。
 ただし、Google Earthは座標精度が保証されていないので、目安程度にしかなりませんが、それ程悪くない結果であるように思われます。
 なお、PPPの条件が完全に満足されると、PPPの文字の横のマークが緑色になるのですが、今回はオレンジ色だったので、受信条件が期待したほどは良くなかったのかもしれません。
 自宅の近所では、これほど安定して精度が維持されることは無かったので、オープンスカイの重要性を認識できました。
 市街地でも、常時この程度の精度が確保できるとうれしいです。

 

【追記】
 なぜか、福岡空港(FUK)への着陸の動画が成人指定されてしまいました。
 最初のタイトルに含まれていた"FUK"が抵触した?
 危ない単語に類似していると機械的にアウト?
 元の動画を削除し、タイトルを変更して同じ動画を再度投稿しましたが、同様に成人指定になったようです。
 コンテンツが同一である場合はタイトルだけを変更しても無効?
 一応、事情説明のアピールをYouTubeに提出しましたがどうなることやら・・・

 

【追記2】
 YouTubeから「お客様のコンテンツに年齢制限を設定しました」というメールが来ていました。
Youtube

 

 動画の内容自体には問題が無いと思われるので、タイトルの中の"FUK"が怪しそうです。

    IATA 3-Letter Codes of Airports
    https://www.nationsonline.org/oneworld/IATA_Codes/airport_code_list.htm
    Fukuoka Japan FUK

 YouTubeのAI(?)が"four-letter word"の親戚であると認識したのかもしれません。
 インターネットでは、自分の認識不足で、思いもしないような落とし穴に落ちることがあります。

 

【2021.05.21追記】
 アピールが認められて、成人指定が解除されたようです。

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2021年5月 1日 (土)

遅まきながらu-center for Windows, v21.02をインストールしました

 久しぶりにu-center-bloxのサイトを覗いてみたら、いつの間にかu-centerがバージョンアップされていました。

  u-center
  https://www.u-blox.com/en/product/u-center?lang=ja

  u-center for Windows, v21.02
  https://www.u-blox.com/sites/default/files/u-centersetup_v21.02.exe.zip

  u-center version 21.02 Release Notes
  https://www.u-blox.com/sites/default/files/u-center-21.02_ReleaseNote_UBX-21009381.pdf

  u-center User Guide
  https://www.u-blox.com/sites/default/files/u-center_Userguide_UBX-13005250.pdf

 
 以前のバージョンがv20.10なので、最近は更新の頻度は1年に2回程度のようです。

 ThinkPad X250(Windoes 10)にインストールして使ってみました。
 なお、受信機は、Navisys社 GR-8015U GNSSレシーバー(u-blox NEO-M8T搭載)です。

  ublox 7とu-center v18.06の組み合わせのときには、QZSSだけを選択的に表示することができたので、同じように設定しようとしたのですが、うまくいきませんでした。
なお、u-blox 7とu-blox 8はほぼ同じ位置に設置しました。


【(01)u-center v21.02+ublox 8 (GNSS Config)】
01ucenter-v2102ublox-8-gnss-config

理由はよく判りませんが、QZSSのみを指定して表示することはできませんでした。
 u-center v21.02とublox 8の組み合わせの場合には、単独表示の可否は以下のようになりました。

  GPS             〇
      SBAS     ×
      Gallileo      〇
      BeiDou    〇
      IMES     〇
      QZSS    ×  
      GLONASS  〇

  念のために古いGNSS受信機(VFAN UG-353 ublox 7)で試してみました。

【(02)u-center v21.02+ublox 7 (GNSS Config)
02ucenter-v2102ublox-7-gnss-configa


 QZSSのみを表示することができました。
 なお、"Configure - Messages"は以下のように設定しました。
   View→Configuration View→MSG(messages)→01-30 NAV-SVINFO

 最新版(u-center v21.02)と最近のubloxモジュールの組み合わせで、単独表示ができない主要衛星システムはQZSSだけ? そのうち単独表示ができるようになるとうれしいのですが・・・


【2021.05.02追記】 内容に誤りがあったので修正しました。

 

 

【QZS-3/PRN199関連外部リンク】(2021.06.15追記)

みちびき(準天頂衛星システム:QZSS)
各国の測位衛星
QZSS
https://qzss.go.jp/technical/satellites/index.html#QZSS
軌道の種類:MEO=中高度軌道、GEO=静止軌道、IGSO=傾斜対地同期軌道、QZO=準天頂軌道(※地上から見て「8の字軌道」になるのはIGSOとQZO)

日記・備考録
http://gpspp.sakura.ne.jp/diary201712.htm
2017/12/20

日記・備考録
http://gpspp.sakura.ne.jp/diary201807.htm
2018/07/31

『ど』 の ぺえじ
みちびき 久しぶりの4機同時受信 [GNSS]
https://radio-dxing.blog.so-net.ne.jp/2018-09-10

KiwiSDR
http://kiwisdr.com/

秋月電子
GPS受信モジュール(1PPS出力付き) 「みちびき」3機受信対応の質問と回答
http://akizukidenshi.com/catalog/faq/goodsfaq.aspx?goods=M-09990 
【質問】 みちびきの衛星番号199番に対応していないのはなぜですか?
[2018/03/31 12:26:42]
【回答】 太陽誘電社を通じてメディアテック社に照会したところ、 MT333xシリーズのGPS受信チップは衛星番号199番に対応していないとのことです。 GPS受信チップの技術仕様のため、衛星番号199番を受信することができません。

GARMIN
みちびき 準天頂衛星システム 3号機(199)受信不可について
https://support.garmin.com/ja-JP/?faq=Gz0iRDAbibAKYZV9teLnq9(リンク切れ)
https://www.google.com/search?q=%E3%81%BF%E3%81%A1%E3%81%B3%E3%81%8D+%E6%BA%96%E5%A4%A9%E9%A0%82%E8%A1%9B%E6%98%9F%E3%82%B7%E3%82%B9%E3%83%86%E3%83%A0+3%E5%8F%B7%E6%A9%9F(199)%E5%8F%97%E4%BF%A1%E4%B8%8D%E5%8F%AF%E3%81%AB%E3%81%A4%E3%81%84%E3%81%A6&oq=%E3%81%BF%E3%81%A1%E3%81%B3%E3%81%8D+%E6%BA%96%E5%A4%A9%E9%A0%82%E8%A1%9B%E6%98%9F%E3%82%B7%E3%82%B9%E3%83%86%E3%83%A0%E3%80%803%E5%8F%B7%E6%A9%9F(199)%E5%8F%97%E4%BF%A1%E4%B8%8D%E5%8F%AF%E3%81%AB%E3%81%A4%E3%81%84%E3%81%A6&aqs=chrome..69i57.758j0j4&sourceid=chrome&ie=UTF-8

 

 

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2021年4月29日 (木)

Sensorstream IMU+GPSを使ってみました

 当方が高精度測位に興味を持ったのは、センチメートル・レベルの測位をしようというような大それた考えではなくて、トランジスタ技術2018年1月号の「書道スキャナ」の記事を見て、一寸面白そうだと思ったのがきっかけでした。

 高精度測位を一寸かじってみましたが、素人にはハードルが高いです。
 その後、下記の記事を見てHUAWEI P10で文字書きが可能であると思い込んで、HUAWEI P10を衝動買いしたのですが、世の中はそれほど甘くなくて、無料のアプリで動作するようなものではありませんでした。

  Performance analysis of GPS+Galileosmartphone raw measurements
  GSA, 30th may2018
  https://www.gsa.europa.eu/sites/default/files/expo/augusto_mazzoni_la_sapienza.pdf
  (p.19参照)

 なお、上記記事の中に出てくる VADASE は絶対座標を検出するのはでなく、相対位置を正確に測定する技術のようでした。
 文字を書くだけであれば、基準点に対する相対位置が判れば、どうにかなりそうな感じです。
 相対位置が判ればよいのあれば、INSの技術が使えそうです。
 昔はINSは超高価だったようですが、現在では、精度は別として、スマホに同様な機能を有するIMUが搭載されているものがあります。
 素人考えですが、原理的には、加速度が判れば2回積分で起点からの相対距離が判る筈です。
 実際にはそう簡単にはいかないようですが、一寸試してみたい気もします。
 
 スマホからGNSS(GPS)のデータとIMUのデータを記録できるアプリを探していたら、以下のアプリを見かけました。

  Sensorstream IMU+GPS - Apps on Google Play
  https://play.google.com/store/apps/details?id=de.lorenz_fenster.sensorstreamgps&hl=en&gl=US
  Updated:February 8, 2013
  Size:252k
  Installs:10,000+
  Current Version:1.0
  Requires Android:2.3.3 and up

  How to Record Data With IMU/GPS Data Application (using Android System)
  https://www.instructables.com/How-to-Record-Data-With-IMUGPS-Data-Application-us/
  
  How to Import and Process Data Recorded With IMU/GPS Data Application (using Android System)
  https://www.instructables.com/How-to-Import-and-Process-Data-Recorded-With-IMUGP/


 ほぼ希望に沿っているようなので、とりあえずHUAWEI Mate 30 Proにインストールして使ってみました。
 なお、ここでは、以下の4種類のセンサの出力をスマホ本体の内部メモリに記録することにしました。
  - Accelerometer
  - Gyroscope
     - Magnetometer
     - GPS Position

以下、記録手順および出力です。

【(01)Toggle Sensorタブで出力を記録するセンサを選択】
01toggle-sensorssensorstream-imugps

 

【(02)PreferencesタブでSD-Card Streamを選択】
02preferencessensorstream-imugps

 

【(03)Log-Fileの名称(デフォルト)を確認→OK】
03set-name-for-sdcard-logfilesensorstrea

 

【(04)Stream送信中】
04stream-established-sendingsensorstream
 

【(05)メインストレージ】
05main-storagesensorstream-imugps

 

出力データはCSVで記録されます。


【(06)MySensorStreams】
06mysensorstreamssensorstream-imugps
 


【(07)mystream_csv(オリジナル)】(画像左クリックで拡大表示)


07mystream_csvoriginalsensorstream-imugp  

 スマホのCSVをメール添付でPCに送信し、エクセルで開きました。
  オリジナルのままでは、データが見にくいです。
  最初の列はタイムスタンプ?


【(08)mystream_csv(修正版)】(画像左クリックで拡大表示)
08mystream_csvmodifiedsensorstream-imugp

 同じ列に同じセンサの出力が表示されるように修正しました。

1:GPS Position
  3:Accelerometer
  4:Gyroscope
5:Magnetometer
6:?
7:?
8:?


とりあえず、加速度データが出力できるようになったので、これから相対位置を求める計算手順を調べる予定です。

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2021年4月13日 (火)

Google Earthで見たGP-102(DGPSモード)の測位結果

 GPSTestのアプリの説明を見ていたら、スマホのGNSS関係の仕様が判る以下のデータベースが紹介されていました。
 
  GPSTest Device Database
   https://bit.ly/gpstest-device-database

 多数のスマホについて、かなり詳細な情報が記載されています。
 理解できない項目が沢山ありますが、次にスマホを購入するときの参考になりそうです。

 項目を眺めていたら、"Supported SBAS"という項目がありました。
 SBAS(DGPS)対応のスマホということだと思いますが、結構数があります。
 今まで、SBAS対応のスマホは見かけたことがなかったのですが、思ったよりも市場に出ているみたいです。
 MSAS,WAASに対応してしていれば日本でも使える?

 今までの経験では、SBASを利用した場合、条件が良ければ(運が良ければ?)1m程度の精度が得られる場合があります。
   GP-102で取得したデータをHUAWEI Mate 20 ProのGoogle Earthで表示してみました。

  GP-102→CanWay(PC)→KML→メール添付→HUAWEI Mate 20 Pro→KMLを開く

【GP-102(DGPSモード)測位結果@日比谷公園第一花壇】
Gp102dgps

 

 

 現在、測位実験用には下記のスマホを使っていますが、両方ともSBASの記載がありません。
  HUAWEI Mate 20 Pro(LYA-L29)
  Xiaomi MI 8
 残念ながらハードウエア的に対応していないということでしょうか?
   アプリによっては、SBASの衛星を指定するボタンが表示される場合がありますが、上記モデルでは機能しない?

 GP-102は実質的に記録専用のGNSSロガーなので、歩きながら地図を見るというようなことはできません。
 SBASで簡単に精度が改善されるのであれば、そのうちSBAS対応のスマホが増えるとうれしいかも・・・

 

 

 

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2021年4月 5日 (月)

Google Earthで見た高尾山(横浜)の一等三角点

  2周波GNSSで高精度測位ができるかもしれないと思って色々試していますが、精度の確認が難しいです。

 現在は、スマホのGNSSアプリのGoogle Earthに表示される測位位置から概略の精度を判断しています。
 しかしながら、下記の資料によれば、Googleは地図の精度を保証していないようなので、正確な精度の判断ができません。
 
  Google Earth Help
  https://support.google.com/earth/forum/AAAA_9IoRZw6-4HUc-bWqk/?hl=en&gpf=d/category-topic/earth/imagery--data--layers/6-4HUc-bWqk
(以下、上記URLから抜粋引用)
-------------------------------
6/25/09
ERC
Google makes no claims as to the accuracy of the coordinates in Google Earth. These are provided for entertainment only and should not be used for any navigational or other purpose requiring any accuracy whatsoever.
 Our imagery varies from sub-meter resolution in major cities to 15 meter resolution for most of the earth's surface, with a global base resolution of 1KM. Since our database is constantly being updated, we cannot state a specific resolution for any geographic region.
-------------------------------
[DeepL翻訳]
 Googleは、Google Earthの座標の正確性を保証するものではありません。これらは娯楽としてのみ提供されており、いかなる精度を必要とするナビゲーションやその他の目的にも使用すべきではありません。
 Google Earthの画像は、主要都市でのサブメートルの解像度から、地球表面の大部分での15メートルの解像度まで様々で、グローバルベースの解像度は1KMです。Googleのデータベースは常に更新されているため、どの地域でも特定の解像度を指定することはできません。
-------------------------------

 保証しないというよりも、そのような使い方はしてほしくないという感じです。
 実用上は問題ないけれども、高精度測位の検証用には使えないということになるのかもしれません。

 一寸資料が古いですが、下記の調査によれば、かなりばらつきはあるようです。

  Sensors (Basel). 2008 Dec 8;8(12):7973-7981. doi: 10.3390/s8127973.
  Horizontal Positional Accuracy of Google Earth's High-Resolution Imagery Archive
  https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27873970/
(以下、上記URLから抜粋引用)
-------------------------------
Relative to Landsat GeoCover, the 436 Google Earth control points have a positional accuracy of 39.7 meters RMSE (error magnitudes range from 0.4 to 171.6 meters).
(以下、上記URLから抜粋引用)
-------------------------------

 場所によってかなり精度にばらつきがあるようなので、東京近郊ではどの程度なのか調べてみました。
 簡単な方法として、正確な座標が判明しているGoogleの地図上の地点の座標と、実際の座標を比較することが考えられます。
 三角点なら正確な座標が既知であり、Googleの地図上でもその存在が確認できる可能性が高いです。
 折角調べるのであれば、後で実際に現地に行って、精度を実測してみたいので、電車の駅から歩いて20分程度の場所という条件で探してみました。

 三角点を確認できる以下のサービスで探してみたら、横浜の高尾山の一等三角点が利用できそうです。

  基準点成果等閲覧サービス
  https://sokuseikagis1.gsi.go.jp/ (指定URL)
  (基準点成果の利用制限が色々あるみたいです)

 横浜の高尾山は、横浜で一番高いということで、以前ADS-Bの受信実験のために行ったことがあります。
 そのときは、高精度測位には興味がなかったのですが、当時のブログを見ると、一等三角点を写真に撮っていました。

  2015年11月23日 (月)
  Android SDRテスト@高尾山(100.5m/横浜市)
  http://kenshi.air-nifty.com/ks_memorandom/2015/11/android-sdr1005.html

【(01)横浜の高尾山の一等三角点】
01_20210405003601


 見た印象は山の上とは思えませんが、一応山頂付近なので、Google Earthの地図で視認できるかもしれません。
 Huawei Mate 20 ProにインストールしたGoogle Earthで確認したら見えました。


【(02)Google Earthによる一等三角点の座標】
02google-earth_20210405003701

ベンチと鳥居と間に白っぽい点と黒っぽい点がみえますが、ベンチ側の白っぽい点が一等三角点の標石です。

  トップページ>緑区>区の紹介>緑区遺産>緑区遺産一覧>高尾山
  https://www.city.yokohama.lg.jp/midori/shokai/midorikuisan/isan_ichiran/isan012.html


 Huawei Mate 20 ProのGoogle Earthで、標石の位置にピンをドロップすると、座標は35.511749N 139.483588Eになりました。

 この座標をPC(ThinkPad X250)のGoogle Mapに入力すると場所が表示されますが、マーカーの位置が標石から1m程度南にずれます。
 また、PCのGoogle Mapの度分秒表示では、35°30'42.3"N 139°29'00.9"Eとなりました。 

 Google Mapの度分秒表示では、有効桁数が小数点以下第1桁までですが、ここまでは正しいようなので、少なくとも2~3m程度(実際にはもっと良い?)の精度はありそうです。

 気候もよくなってきたので、そのうち、測位実験用に現地に行くかもしれません。

【(03)横浜の高尾山の一等三角点の3D表示】

 

 来年の花見にはよさそうな場所かも・・・・

 

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