Dati raw GNSS da dispositivi Android: analisi delle performance del dispositivo xiaomi mi 9 e sviluppo di una nuova app open source per l'acquisizione dei dati

Una delle nuove frontiere nell’ambito del GNSS è sicuramente il posizionamento da dispositivi mobile quali smartphone e tablet. A partire dal Maggio del 2016, Google ha annunciato la possibilità di registrare i dati grezzi GNSS su dispositivi Android. Attraverso l’API 24 sono gli utenti possono accedere a diversi dati, quali misure di codice, di fase e di clock, che consentono un utilizzo più spinto e approfondito del ricevitore GNSS con cui sono equipaggiati rispetto al passato. Un altro step molto importante in questo settore è l’uscita sul mercato (2018) del primo smartphone con ricevitore GNSS in doppia frequenza: lo xiaomi mi 8. Tale smartphone è equipaggiato con il ricevitore Broadcom BMC 47755 in grado di acquisire i segnali sulle frequenze L1 ed L5. Tale ricevitore è stato montato solo su quel dispositivo, per cui non ha avuto una grande diffusione. Lo xiaomi mi 9 è invece equipaggiato con il ricevitore Qualcomm Snapdragon 855: anche questo ricevitore è in doppia frequenza, e a differenza del precedente è montato su diversi smartphone, per cui ritenuto più interessante dagli autori. In questo lavoro si vogliono mostrare di risultati alcuni test di posizionamento GNSS svolti con lo smartphone xiaomi mi 9. L’obiettivo di tali test è quello di analizzare i dati GNSS provenienti dal dispositivo evidenziando eventuali anomalie, e di valutarne le performance nel posizionamento nei confronti di altri due ricevitori di diversa tipologia: un ricevitore mass-market (ublox neo m8t) e un ricevitore geodetico (topcon hiper-pro).

Le analisi si focalizzano in particolare sulle misure di codice ottenute dallo smartphone, in quanto le misure di fase ad oggi non risultano accessibili.

Per la registrazione dei dati grezzi sono state utilizzate alcune app disponibili gratuitamente. In particolare le app GEO++ RINEX Logger e RINEX on, che registrano i dati direttamente in formato RINEX, e le app GNSS Logger e GADIP3 che invece necessitano di un tool per la conversione in RINEX.

Sempre nell’ambito di questo lavoro si intende presentare un’app open source per la registrazione dei dati grezzi GNSS sviluppata appositamente dagli autori. Questa nuova applicazione, attualmente in versione prototipale, ha come obiettivo quello di porre le basi per lo sviluppo di algoritmi di miglioramento del posizionamento GNSS da smartphone. Oltre ai dati GNSS l’app consente infatti anche la registrazione contemporanea dei dati provenienti dagli altri sensori con cui è equipaggiato lo smartphone (https://developer.android.com/guide/topics/sensors/sensors_overview): questo apre la strada allo sviluppo di algoritmi di AGNSS, i quali consentono di migliorare la qualità del posizionamento grazie all’integrazione di dati provenienti da diversi sensori.

Inoltre l’app è stata sviluppata in modo che oltre a salvare i dati in locale, li spedisca in tempo reale ad un server remoto accessibile da diversi utenti. Potendo usare contemporaneamente le osservazioni provenienti da diversi dispositivi si pongono quindi le basi per un posizionamento GNSS da smartphone in modalità RTK (Real Time Kinematic), il quale, come noto, comporta notevoli benefici in termini di precisione rispetto ad un posizionamento in modalità Stand Alone.