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文档简介
1、Good is good, but better carries it.精益求精,善益求善。GPS接收机OEM板性能要求ICS33.200M50备案号:SJ中华人民共和国电子行业标准SJGPS接收机OEM板性能要求及测试方法PerformancerequirementsandtestmethodsforGPSreceiversOEMboard(报批稿)发布实施中华人民共和国信息产业部批准目次TOCo1-4hzuHYPERLINKl_Toc184628831前言PAGEREF_Toc184628831hIIIHYPERLINKl_Toc1846288321范围PAGEREF_Toc1846288
2、32h1HYPERLINKl_Toc1846288332规范性引用文件PAGEREF_Toc184628833h1HYPERLINKl_Toc1846288343术语、定义及缩略语PAGEREF_Toc184628834h1HYPERLINKl_Toc1846288353.1术语及定义PAGEREF_Toc184628835h1HYPERLINKl_Toc1846288363.2缩略语PAGEREF_Toc184628836h2HYPERLINKl_Toc1846288374要求PAGEREF_Toc184628837h2HYPERLINKl_Toc1846288384.1总则PAGEREF_
3、Toc184628838h2HYPERLINKl_Toc1846288394.2自检与数据保持功能PAGEREF_Toc184628839h2HYPERLINKl_Toc1846288404.3通道数与跟踪能力PAGEREF_Toc184628840h2HYPERLINKl_Toc1846288414.4接收灵敏度PAGEREF_Toc184628841h3HYPERLINKl_Toc1846288424.4.1捕获灵敏度PAGEREF_Toc184628842h3HYPERLINKl_Toc1846288434.4.2跟踪灵敏度PAGEREF_Toc184628843h3HYPERLINKl
4、_Toc1846288444.5精度PAGEREF_Toc184628844h3HYPERLINKl_Toc1846288454.5.1单点定位精度PAGEREF_Toc184628845h3HYPERLINKl_Toc1846288464.5.2相对定位精度PAGEREF_Toc184628846h3HYPERLINKl_Toc1846288474.5.3差分定位精度PAGEREF_Toc184628847h3HYPERLINKl_Toc1846288484.5.4观测值(跟踪)精度PAGEREF_Toc184628848h3HYPERLINKl_Toc1846288494.5.5速度精度P
5、AGEREF_Toc184628849h3HYPERLINKl_Toc1846288504.5.6授时精度PAGEREF_Toc184628850h3HYPERLINKl_Toc1846288514.6首次定位时间PAGEREF_Toc184628851h3HYPERLINKl_Toc1846288524.7重新捕获时间PAGEREF_Toc184628852h3HYPERLINKl_Toc1846288534.8动态性能PAGEREF_Toc184628853h3HYPERLINKl_Toc1846288544.9数据输出信息PAGEREF_Toc184628854h4HYPERLINKl_
6、Toc1846288554.10接口PAGEREF_Toc184628855h4HYPERLINKl_Toc1846288564.11保护PAGEREF_Toc184628856h4HYPERLINKl_Toc1846288574.12电源PAGEREF_Toc184628857h4HYPERLINKl_Toc1846288584.13功耗PAGEREF_Toc184628858h4HYPERLINKl_Toc1846288594.14尺寸与重量PAGEREF_Toc184628859h4HYPERLINKl_Toc1846288604.15环境适应性PAGEREF_Toc184628860h
7、4HYPERLINKl_Toc1846288614.15.1高温PAGEREF_Toc184628861h4HYPERLINKl_Toc1846288624.15.2低温PAGEREF_Toc184628862h4HYPERLINKl_Toc1846288634.15.3湿热PAGEREF_Toc184628863h4HYPERLINKl_Toc1846288644.15.4振动PAGEREF_Toc184628864h4HYPERLINKl_Toc1846288655测试方法PAGEREF_Toc184628865h5HYPERLINKl_Toc1846288665.1测试环境条件PAGER
8、EF_Toc184628866h5HYPERLINKl_Toc1846288675.2测试设备要求PAGEREF_Toc184628867h5HYPERLINKl_Toc1846288685.3测试场地要求PAGEREF_Toc184628868h5HYPERLINKl_Toc1846288695.4测试连接图PAGEREF_Toc184628869h5HYPERLINKl_Toc1846288705.5功能和性能测试PAGEREF_Toc184628870h6HYPERLINKl_Toc1846288715.5.1自检与数据保持功能PAGEREF_Toc184628871h6HYPERLIN
9、Kl_Toc1846288725.5.2通道数与跟踪能力PAGEREF_Toc184628872h6HYPERLINKl_Toc1846288735.5.3接收灵敏度PAGEREF_Toc184628873h6HYPERLINKl_Toc1846288745.5.3.1捕获灵敏度PAGEREF_Toc184628874h6HYPERLINKl_Toc1846288755.5.3.2跟踪灵敏度PAGEREF_Toc184628875h6HYPERLINKl_Toc1846288765.5.4精度PAGEREF_Toc184628876h6HYPERLINKl_Toc1846288775.5.4.
10、1单点定位精度PAGEREF_Toc184628877h6HYPERLINKl_Toc1846288785.5.4.2相对定位精度PAGEREF_Toc184628878h7HYPERLINKl_Toc1846288795.5.4.3差分定位精度PAGEREF_Toc184628879h8HYPERLINKl_Toc1846288805.5.4.4观测值(跟踪)精度PAGEREF_Toc184628880h9HYPERLINKl_Toc1846288815.5.4.5速度精度PAGEREF_Toc184628881h9HYPERLINKl_Toc1846288825.5.4.6授时精度PAGE
11、REF_Toc184628882h10HYPERLINKl_Toc1846288835.5.5首次定位时间PAGEREF_Toc184628883h10HYPERLINKl_Toc1846288845.5.6重新捕获时间PAGEREF_Toc184628884h10HYPERLINKl_Toc1846288855.5.7动态性能PAGEREF_Toc184628885h10HYPERLINKl_Toc1846288865.5.8数据输出信息PAGEREF_Toc184628886h10HYPERLINKl_Toc1846288875.5.9接口PAGEREF_Toc184628887h10HY
12、PERLINKl_Toc1846288885.5.10保护PAGEREF_Toc184628888h10HYPERLINKl_Toc1846288895.5.11电源PAGEREF_Toc184628889h10HYPERLINKl_Toc1846288905.5.12功耗PAGEREF_Toc184628890h10HYPERLINKl_Toc1846288915.5.13尺寸与重量PAGEREF_Toc184628891h10HYPERLINKl_Toc1846288925.5.14环境适应性PAGEREF_Toc184628892h10HYPERLINKl_Toc1846288935.5
13、.14.1高温PAGEREF_Toc184628893h10HYPERLINKl_Toc1846288945.5.14.2低温PAGEREF_Toc184628894h11HYPERLINKl_Toc1846288955.5.14.3湿热PAGEREF_Toc184628895h11HYPERLINKl_Toc1846288965.5.14.4振动PAGEREF_Toc184628896h11HYPERLINKl_Toc184628897参考文献PAGEREF_Toc184628897h12前言请注意本标准的某些内容有可能涉及专利。本标准的发布机构不应承担识别这些专利的责任。本标准由中国电子技
14、术标准化研究所归口。本标准起草单位:天合导航通信技术有限公司(卫星导航应用国家工程研究中心)、航天科技集团704所。本标准主要起草人:李晓东、熊建辉、闫亚鹏。GPS接收机OEM板性能要求及测试方法1范围本标准规定了接收GPS卫星L1载波(1575.42MHz)、C/A码(1.023MHz)信号的单频接收机OEM板和接收GPS卫星L1载波(1575.42MHz)、L2载波(1227.6MHz)、C/A码(1.023MHz)、P码(10.23MHz)或无码信号的双频接收机OEM板的性能要求和测试方法。本标准适用于GPS接收机OEM板的研制、生产、采购和检验。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标
15、准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。GB/T122671990船用导航设备通用要求和试验方法GB/T183142001全球定位系统测量规范GB/T193912003全球定位系统(GPS)术语及定义GB/T205122006GPS接收机导航定位数据输出格式SJ207261999GPS定时接收设备通用规范SJxxxxxxxx卫星导航差分格式SJyyyyyyyyGNSS测量型接收设备通用规范3术语、定义及缩略
16、语3.1术语及定义下列术语及定义适用于本标准。3.1.1GPS接收机OEM板GPSreceiversOEMboard用于研发、生产制造GPS接收设备时外购或自研的定位主机板。3.1.2选择可用性selectiveavailability(SA)美国政府人为地将误差引入卫星时钟和星历数据中,以降低GPS标准定位服务(SPS)精度的人为措施。注1:该措施从1990年3月开始实施,2001年5月1日停止使用。注2:改写GB/T193912003,定义2.39。3.1.3C/A码C/Acode用于调制GPS卫星信号的粗捕获伪随机短码。3.1.4P码Pcode用于调制GPS卫星信号的精密伪随机长码。3.
17、1.5首次定位时间timetofirstfix(TTFF)接收机通电后获得正确定位的时间。GB/T193912003,定义4.43.1.6几何精度因子geometricaldilutionofprecision(GDOP)表征卫星几何位置布局对GPS三维位置误差和时间误差综合影响的精度因子。GB/T193912003,定义2.253.1.7同步观测simultaneousobservation两台或两台以上接收机同时对同一组卫星进行的观测。GB/T183142001,定义3.23.1.8单点定位singlepointpositioning一台接收机单独模式下的定位。注:改写GB/T193912
18、003,定义3.29。3.1.9相对定位relativepositioning通过两个站的接收机同时同步地观测相同卫星来确定两个站的相对位置差的过程。这种技术可以消掉两个站的共同误差,比如卫星钟差和预报星历误差,传播延迟等。GB/T193912003,定义3.313.1.10差分定位differentialpositioning利用基准站取得定位或观测量的修正值,提高未知点的定位精度。3.1.11实时动态差分realtimekinematic(RTK)流动站借助于数据通信手段实时接收参考站卫星定位差分数据,在完成初始整周未知数解算后提供高精度测量成果的一种作业模式。3.1.12GPS静态定位测
19、量staticGPSpositioning通过在多个测站上进行若干时段同步观测,确定测站之间相对位置的GPS定位测量。GB/T193912003,定义3.193.2缩略语下列缩略语适用于本标准。CEP圆概率误差(CircularErrorProbability)HDOP水平精度因子(HorixontalDilutionOfPrecision)OEM原始设备制造商(OriginalEquipmentManufacturer)PDOP位置精度因子(PositionalDilutionOfPrecision)RMS均方根差(RootMeanSquareError)UTC世界协调时(Universal
20、TimeCoordinated)1PPS秒脉冲(1PulsePerSecond)4要求4.1总则本标准规定的功能和性能是指在无SA情况下,接收GPS卫星信号的GPS接收机OEM板的基本功能和性能。GPS接收机OEM板的具体性能要求,可根据相关用户不同的使用要求,由产品规范规定,但不得低于本标准的规定。4.2自检与数据保持功能4.2.1GPS接收机OEM板应具有自检功能,并有状态标志输出。4.2.2GPS接收机OEM板断开外电源后,应具有数据保持功能,能存储时间、位置、历书、星历等重要信息,且能通过外部命令(软件或硬件)清除存储信息。4.3通道数与跟踪能力a)单频GPS接收机OEM板应具有接收L
21、1载波(1575.42MHz)、C/A码卫星信号的功能,并行通道个数大于或等于12,能同时跟踪卫星个数大于或等于12;b)双频GPS接收机OEM板应具有同时接收L1载波(1575.42MHz)、L2载波(1227.6MHz)卫星信号的功能,并行通道个数大于或等于24,能同时跟踪卫星个数大于或等于12。注:通道,指用于接收单个特定卫星信号(调制载波与扩频码)的信号接收通道,如L1载波C/A码通道、L1载波C/A码与P码通道、L2载波P码通道。4.4接收灵敏度4.4.1捕获灵敏度当OEM板天线输入接头输入GPS卫星信号L1载波电平范围为-130dBm-120dBm或L2载波电平范围为-136dBm
22、-120dBm时,GPS接收机OEM板应能捕获卫星信号。4.4.2跟踪灵敏度在GPS接收机OEM板跟踪卫星时,当L1载波信号电平降至-133dBm,或L2载波信号电平降至-139dBm时,GPS接收机OEM板跟踪应正常。4.5精度4.5.1单点定位精度a)水平定位精度:15m(2DRMS);b)垂直定位精度:25m(2DRMS);c)HDOP4或PDOP6。注:RMS表示68概率分布下的均方根差;DRMS表示距离均方根差;2DRMS表示双倍距离均方根差。4.5.2相对定位精度相对定位精度见表1:表1定位方式定位测量精度水平精度mm说明静态定位测量单频5+110-6D1)D为基线长度,单位为千米
23、(km);2)单频静态基线:15km;3)天线使用测量型接收天线,天线相位中心变化引起的基线测量误差应小于基线测量水平标称精度的十分之一。双频5+110-6D4.5.3差分定位精度4.5.3.1具有伪距差分定位功能的GPS接收机OEM板,在用户到基准站距离小于15km情况下,其伪距差分GPS水平定位精度应优于2m(CEP)。注:CEP(圆概率误差),指在以天线真实位置为圆心的圆内,偏离圆心概率为50%的二维点位离散分布度量。4.5.3.2具有RTK定位测量功能的双频GPS接收机OEM板,在基线长度小于15km情况下,RTK基线测量水平标称精度应优于:(10+210-6D)mm,D为基线长度,单
24、位为千米(km)。天线使用测量型接收天线,天线相位中心变化引起的基线测量误差应小于基线测量水平标称精度的十分之一。4.5.4观测值(跟踪)精度a)L1载波C/A码伪距测量精度优于3m(RMS);b)L1、L2载波相位跟踪精度优于3mm(RMS)。4.5.5速度精度在PDOP4时,速度精度应优于0.2m/s(RMS)。4.5.6授时精度GPS接收机OEM板给出的UTC时间与国际UTC时间的一致程度,对于具有普通授时功能的GPS接收机OEM板,其1PPS输出授时精度应优于200ns(RMS);对于具有精密授时功能的GPS接收机OEM板,其1PPS输出授时精度应优于50ns(RMS)。4.6首次定位
25、时间4.6.1未存储任何信息(冷启动),TTFF120s。4.6.2存储有日期、时间、位置和历书(温启动),TTFF40s。4.6.3存储有日期、时间、位置、历书和星历(热启动),TTFF30s。4.6.4存储的日期、时间、位置、历书等信息其中之一或几个不可用,TTFF120s。4.7重新捕获时间GPS卫星信号短暂中断,中断时间不超过5s时,GPS接收机OEM板重新捕获卫星信号并确定其位置的时间应小于1s。4.8动态性能4.8.1GPS接收机OEM板正常定位的最高速度应不低于515m/s。4.8.2GPS接收机OEM板正常定位的最高加速度应不低于40m/s2。4.8.3GPS接收机OEM板正常
26、定位的最高加加速度应不低于10m/s3。4.9数据输出信息4.9.1GPS接收机OEM板应能自动、连续地计算并输出新的位置、速度解(基于WGS-84坐标),更新率至少应1次/秒;位置数据(经度和纬度)的最低分辨率应精确到0.001。4.9.2GPS接收机OEM板应能输出原始观测量,原始观测量主要包括观测历元、C/A码伪距测量值、L1载波相位测量值、L1-P码伪距测量值、L2载波相位测量值、L2-P码伪距测量值、L1与L2载波多普勒、L1与L2载波积分多普勒、信噪比等,不同接收机OEM板输出的主要原始观测量为上述观测量中几个或全部,原始观测量以二进制格式输出;数据更新率至少应1次/秒。4.9.3
27、GPS接收机OEM板应能输出GPS卫星历书和星历等参数。4.10接口4.10.1具有差分定位功能的GPS接收机OEM板至少应具有一个输入数据接口(RS232、RS422或TTL),其数据格式符合SJxxxxxxxx规定的格式。4.10.2GPS接收机OEM板至少应具有一个输出数据接口(RS232、RS422或TTL),以便输出信息供给其他设备,输出数据格式之一应符合GB/T205122006规定的格式。4.10.3具有授时功能的GPS接收机OEM板至少应具有一个时间标准信号(1PPS)输出接口(RS422或TTL),1PPS信号正脉冲宽度由产品规范规定。4.10.4GPS接收机OEM板天线入口
28、连接器推荐采用SMA型、SMB型、MCX型或MMCX型接头。对于使用有源接收天线的GPS接收机OEM板应能提供馈电电压,馈电电压的直流额定工作电压取值范围:3VDC12VDC,提供馈电电流:25mA65mA。注:TTL电平为3.3V或5V。4.11保护当GPS接收机OEM板天线输入接头和GPS接收机OEM板的数据输入、输出接口发生短暂(持续5min)短路或接地时,GPS接收机OEM板应无永久性损坏。4.12电源4.12.1GPS接收机OEM板正常工作的直流额定电压取值范围:2VDC12VDC,当供电电压偏离额定电压5时,GPS接收机OEM板应能正常工作。4.12.2当输入电压纹波峰值为50mV
29、时,GPS接收机OEM板应能正常工作。4.13功耗GPS接收机OEM板功耗由产品规范规定。4.14尺寸与重量GPS接收机OEM板尺寸与重量由产品规范规定。4.15环境适应性4.15.1高温最高工作温度为70,最高贮存温度为85。4.15.2低温最低工作温度-30,最低贮存温度为-40。4.15.3湿热GPS接收机OEM板应能在温度为40、相对湿度为93的环境下正常工作。4.15.4振动GPS接收机OEM板在表2中规定的正弦波垂直振动时,应能正常工作,保持结构完好。每频段扫描至少15min。表2频率Hz振幅mm512.51.6(容差10)12.5250.38(容差10)25500.1(容差10)
30、5测试方法5.1测试环境条件所有测试应在下列测试用标准大气条件下进行:a)温度:1535;b)相对湿度:2575;c)气压:86kPa106kPa。5.2测试设备要求5.2.1测试用仪器设备均应经过计量部门检定合格,并在有效期内。5.2.2测试用仪器设备应具有足够的分辨率、准确度和稳定性,其性能应满足被测试性能指标的要求。其精度应至少高于被测指标精度的三分之一个量级。5.2.3GPS射频卫星信号模拟器应能实时模拟各种动态条件下GPS卫星发射的L1或L1/L2载波调制下RF信号;信号格式及特性应符合GPS卫星信号相同的特性。具体性能指标要求如下:a)同时模拟的卫星信号个数:12;b)未调制的频谱
31、纯度:-30dB;c)谐波抑制:-40dB;d)未调制的频率相噪(1kHz10kHz单边带宽):0.02radRMS;e)RF端口输出信号电平标称值L1:-130dBm;L2:-136dBm;f)卫星信号电平分辨率:0.5dB;g)动态范围:1)最大相对速度5000m/s;2)最大相对加速度400m/s2;3)最大相对冲击100m/s3;h)精度:1)通道偏差校零误差0.1m(RMS);2)C/A码伪距误差0.01m(RMS);3)伪距变化率误差0.005m/s(对应多卜勒频率误差0.026Hz);4)载波相位距离增量误差0.001m;5)伪距加速度误差0.005m/s2(1s间隔);6)伪距
32、加加速度误差0.02m/s3(1s间隔);i)时钟准确度优于1.010-8;j)时钟稳定度:1)在工作温度范围内优于1.010-8;2)日稳定度(预热24h)510-10。5.3测试场地要求5.3.1用实际卫星信号测试时,测试场地没有强电磁干扰源,如通信基站、雷达等。测试场地的电磁干扰强度应不影响GPS接收机OEM板的测试性能。5.3.2在静态定位测量和RTK测量中,其测试场地要求应符合SJyyyyyyyy中5.2的规定。5.4测试连接图测试连接按图1连接。信号源电源GPS接收机OEM板显控设备图1测试连接图测试时,信号源主要选取GPS射频卫星信号模拟器,有些测试方法也用实际卫星信号作为信号源
33、,但用实际卫星信号测试时,根据GPS接收机OEM板产品规范选取相应天线。显控设备为PC机等能够显控GPS接收机OEM板输出结果的设备。电源供给GPS接收机OEM板的电压为接收机额定电压。5.5功能和性能测试5.5.1自检与数据保持功能5.5.1.1通过显控设备查看自检状态标志。5.5.1.2用未存储任何信息的GPS接收机OEM板,加电正常工作30min,通过显控设备,记录接收机当前时间、位置、历书与星历等,断电10min后再加电,记录开始时刻接收机的状态,用此与10min前状态比较。根据厂家提供的产品说明,通过外部命令清除存储的信息。5.5.2通道数与跟踪能力通过显控设备查看接收机的输出,观察
34、并记录接收机的通道数及跟踪卫星个数。5.5.3接收灵敏度5.5.3.1捕获灵敏度将GPS模拟信号发生器载波频率调制到1575.42MHz和1227.6MHz,使输出到GPS接收机OEM板的天线输入端的L1载波信号强度分别调在-120dBm、-130dBm和L2载波信号强度分别调在-120dBm、-136dBm时,根据厂家提供的关于卫星是否捕获的状态说明,观察GPS接收机OEM板能否捕获信号。5.5.3.2跟踪灵敏度GPS接收机OEM板接收模拟器信号,在跟踪卫星信号状态下,将GPS接收机OEM板的天线输入端的L1载波信号电平减到-133dBm和L2载波信号电平减到-139dBm,根据厂家提供的关
35、于卫星是否跟踪的状态说明,观察GPS接收机OEM板接收的卫星信号是否失锁。5.5.4精度5.5.4.1单点定位精度5.5.4.1.1静态单点定位精度天线的安装应按厂家的说明书进行,其高度应距电气地之上1m1.5m,从天顶到水平面以上5仰角的空间。天线的位置应已知,且相对WGS84基准的精度应优于0.1m()。在测试过程中应使用厂家规定的最大电缆长度。让GPS接收机OEM板正常工作,在2h以上的时间内,获取n个(n1000)连续测量定位数据,采样间隔为1s。将这n次测量位置的分布与已知的WGS84坐标下的天线位置比较。舍弃测量位置数据的条件,取HDOP4或PDOP6。5.5.4.1.2动态单点定
36、位精度用模拟器测试,模拟器的输出信号能精确地表示出GPS接收机OEM板及天线的运动轨迹,GPS接收机OEM板及天线的运动轨迹为:在水平方向,以V速度匀速直线运动5min以上,然后在T时间内沿直线将速度降为零。速度、时间见表3。记录接收机每秒更新的定位位置数据和模拟器每秒输出的位置数据(包括定位时间、HDOP和PDOP值)连续100组,逐一换算后,比较接收机定位结果与模拟器输出的位置数据。表3速度Vm/s时间Ts55606100550012.55.5.4.1.3数据处理a)按公式(1)与(2)计算水平定位偏差与垂直(高度)定位偏差:(1)(2)式中:第i次实时水平定位偏差(经度、纬度),单位为米
37、(m);第i次实时垂直定位偏差(高度),单位为米(m);第i次实时定位的天线位置坐标,单位为米(m);自然数,取1,2n(n为测量数);第i次实时定位的天线标准位置坐标值,单位为米(m);静态单点定位时为定点坐标,动态定位时,为模拟器第i次输出的标称位置。b)按公式(3)与(4)计算实时定位偏差的算术平均值:(3)(4)式中:实时水平定位偏差的算术平均值,单位为米(m);实时垂直定位偏差的算术平均值,单位为米(m)。c)按公式(5)与(6)计算实时定位的实验标准偏差S:(5)(6)式中:实时水平定位的实验标准偏差,单位为米(m);实时垂直定位的实验标准偏差,单位为米(m)。d)按公式(7)与(
38、8)计算定位精度:(7)式中:水平定位精度,单位为米(m)。(8)式中:垂直定位精度,单位为米(m)。5.5.4.2相对定位精度5.5.4.2.1短基线比较将两台被测GPS接收机OEM板及天线架设在检定场点位上观测四个时段,每个时段的观测时间应不少于30min,得到的基线测量精度应优于,四个时段基线结果的内符合精度应优于。两台GPS接收机OEM板选用同一型号的测量型天线,天线相位中心变化引起的基线测量误差应小于基线测量水平标称精度的十分之一,且在整个测试中,GPS接收机OEM板采用相同的天线。测量的标准误差按(9)式计算:(9)式中:GPS接收设备的标准偏差,单位为毫米(mm);a固定误差,单
39、位为毫米(mm);b比例误差,单位为毫米每千米(mm/km);d相邻点位间的距离,单位为千米(km)。基线测量精度及内符合精度按照(10)、(11)式计算:(10)(11)(12)式中:已知基线值,单位为毫米(mm);每时段解算的基线结果,单位为毫米(mm)。5.5.4.2.2中长基线比较将被测GNSS接收设备架设在检定场点位上同步观测四个时段,每个时段的观测时间应不少于60min,计算得到的基线测量精度应优于,四个时段基线结果的内符合精度应优于;基线的坐标分量精度和坐标分量的内符合精度应优于2,构成多边形的各个独立基线,各个坐标分量的异步环闭合差应优于3,n为构成闭合环的基线数。5.5.4.
40、3差分定位精度5.5.4.3.1伪距差分定位5.5.4.3.1.1测试方法让GPS接收机OEM板正常工作,通过接收机差分输入口输入伪距差分信息(提供差分信息的差分基准站距被测接收机的距离小于15km),在2h以上的时间内,获取至少n个(n1000)连续测量定位数据,采样间隔为1s。将这n次测量位置的分布与已知的WGS84坐标下的天线水平位置比较。已知天线的水平位置在产生校准数据所用的参考坐标中应精确到0.1m。5.5.4.3.1.2数据处理a)按公式(13)与(14)计算水平定位经度标准差、纬度标准差:(13)(14)式中:第i次实时定位的天线水平位置坐标(经度、纬度),单位为米(m);自然数
41、,取1,2n(n为测量数);天线标准水平位置坐标值,单位为米(m)。b)按公式(15)计算实时水平定位的实验标准差,单位为米(m):(15)5.5.4.3.2RTK测量精度检验应在接收设备有效测程内适当选取的基线长度上进行。检验时有效GPS卫星数目不少于6颗,流动站至少在5个已知坐标的点上进行检验,在每个点上开关机5次,每次重新进行初始化进行RTK测量,每一次记录、存储不少于5个RTK测量结果;分别利用式(16)、(17)计算记录点坐标的外符合精度msk和内符合精度mrk。用于测试的GPS接收机OEM板选用同一型号的测量型天线,天线相位中心变化引起的基线测量误差应小于基线测量水平标称精度的十分
42、之一。(16)(17)式中:、RTK测量得到的每个点的三维坐标;、个RTK测量结果在三个方向的均值;、已知点的三维坐标;记录的RTK测量结果数。5.5.4.4观测值(跟踪)精度采用零基线测试方法。零基线测试是检验GPS接收机噪声对接收机定位精度影响大小的一种有效的方法。将一副天线接收的GPS卫星信号分成两路送到两台接收机,两台接收机分别进行信号的接收与处理,输出各自的原始测量数据,观测时间大于2h,然后对两台接收机的测量数据进行事后处理,求得原始测量数据(伪距、载波相位)的测量误差。5.5.4.5速度精度5.5.4.5.1测试方法5.5.4.5.1.1模拟器测试首选模拟器测试,模拟器的输出信号
43、能精确地表示出GPS接收机OEM板及天线的运动轨迹,GPS接收机OEM板及天线的运动轨迹为:在水平方向,以V速度作匀速直线运动5min以上,然后在T时间内沿直线将速度降为零。速度、时间见表3。在PDOP4的条件下,记录接收机每秒更新的速度和时间,取100组数据,比较接收机的速度与模拟器输出的速度,接收机的速度误差应满足要求。5.5.4.5.1.2静态测试法无模拟器时,速度测试可采用速度误差静态测试法。即接收机静止放置,接收实际的GPS信号,在PDOP4的条件下,打印速度,取100组数据,进行平均,计算出速度误差。5.5.4.5.2数据处理a)按公式(16)计算速度偏差:(18)式中:第i次实时
44、测量的天线速度偏差,单位为米每秒(m/s);第i次实时测量的天线速度,单位为米每秒(m/s);自然数,取1,2n(n为测量数);第i次实时测量的天线标称速度,单位为米每秒(m/s)。静态测速时,为零;动态测速时,为模拟器第i次输出的标称速度。b)按公式(17)计算实时速度偏差的算术平均值:(19)式中:实时速度偏差的算术平均值,单位为米每秒(m/s)。c)按公式(18)计算实时速度偏差的实验标准差S:(20)式中:实时速度偏差的实验标准差,单位为米每秒(m/s)。d)按公式(19)计算速度精度:(21)式中:速度精度,单位为米每秒(m/s)。5.5.4.6授时精度授时精度的测试方法按SJ207261999中4.7.10.6.2的方法进行。5.5.5首次定位时间5.5.5.1GPS接收机OEM板内未存储任何信息;或有信息,通过某种方法,如外部清除命令等,提前清除接收机存储的信息。观测GPS接收机OEM板从开启电源到首次定位的时间,其值不应超过120s。5.5.5.2在GPS接收机OEM板正常工作情况下,断电时间不超过6d,再观测GPS接收机OEM板从开启电源到首次定位的时间,其值不应超过40s。5.5.5.3在GPS接收机OEM板正常工作情况下,用屏蔽罩屏蔽其天线,中断GPS信号,中断时间不超过4h,然后去掉屏蔽罩;或断电,断电时间不超过4h,再观测GPS接收机OE
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