Metody vyhodnocení kvality GNSS signálu za pomoci Android aplikací

Abstract

Táto diplomová práca sa zaoberá problematikou využitia low-cost zariadení v podobe smartfónov pre účely monitorovania kvality GNSS signálu (SQM). Teoretická časť práce je venovaná úvodu do systémov GNSS a monitorovania kvality GNSS signálu, spolu s najvyužívanejšími SQM parametrami a analýzou trhu dostupných profesionálnych nástrojov určených pre tieto účely. Následne sú bližšie opísané surové GNSS dáta z Android smartfónov a Android aplikácie umožňujúce analýzu a nahrávanie surových GNSS dát. Náplňou praktickej časti je vykonanie štúdie uskutočniteľnosti využitia smartfónov pre účely GNSS SQM. S týmto zámerom sú navrhnuté tri scenáre nahrávania surových GNSS dát v prostrediach s rôznou očakávanou kvalitou GNSS signálu. Namerané dáta sú vyhodnotené z hľadiska výstupných SQM parametrov pomocou vytvoreného Matlab skriptu a výsledky z jednotlivých scenárov sú následne vzájomne porovnané. Súčasťou je taktiež porovnanie výstupov smartfónu s výstupmi z profesionálneho zariadenia slúžiacemu k monitorovaniu kvality GNSS signálu. Na základe dosiahnutých výsledkov sú v závere práce diskutované prínosy tohto typu merania kvality GNSS signálu, limitácie a ďalší rozvoj.

This master’s thesis deals with the topic of the use of low-cost devices in the form of smartphones for GNSS signal quality monitoring (SQM). The theoretical part of the thesis provides an introduction to GNSS systems and GNSS signal quality monitoring, including a list of the most used SQM parameters and available professional devices used for this purpose. Subsequently, raw GNSS measurements from Android smartphones and Android applications for raw GNSS measurements analysis and data logging are described in more detail. The objective of the practical part is to conduct a feasibility study of using smartphones for GNSS SQM purposes. With this intention, three data logging scenarios in environments with different expected GNSS signal quality are proposed. Recorded data are evaluated in terms of the output SQM parameters using a developed Matlab script and the results from the individual scenarios are then compared. A comparison of the smartphone’s outputs with outputs from a professional SQM device is also included. Based on the obtained results, benefits of this type of SQM measurement, limitations and future development are discussed.