JJF 1921-2021 GNSS行驶记录仪校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范1S行驶记录仪校准规范rs8发布 8实施国家市场监督管理总局 发布1S行驶记录仪校准规范rs

1归 口 单 位:全国卫星导航应用专用计量测试技术委员会主要起草单位:北京市计量检测科学研究院参加起草单位:广东省计量科学研究院江苏省计量科学研究院山东省计量科学研究院本规范委托全国卫星导航应用专用计量测试技术委员会负责解释本规范主要起草人:许原北京市计量检测科学研究院)黄艳北京市计量检测科学研究院)檀恒宇北京市计量检测科学研究院)参加起草人:周广勇广东省计量科学研究院武军江苏省计量科学研究院管泽鑫山东省计量科学研究院目 录引言………………………

Ⅱ)1范围……………………2引用文件………………3术语……………………1定位偏差……………2测速偏差……………4概述……………………5计量特性………………1定位偏差……………2测速偏差……………3里程记录误差………………………4时间记录误差………………………5灵敏度………………6校准条件………………1环境条件……………2主要校准设备………………………7校准项目和校准方法…………………1校准项目……………2校准方法……………8校准结果表达…………9复校时间间隔…………

1)1)1)1)1)1)2)2)2)2)2)2)2)2)2)3)3)3)6)7)附录A 校准原始记录参考格式………

8)附录B 校准证书内页格式……………

)附件C 主要项目校准结果不确定度评定示例………

)附录D 标准场景描述…………………

)Ⅰ引 言0国家计量校准规范编写规则1通用计量术语及定义》2测量不确定度评定与表示》共同构成支撑本规范编制工作的基础性系列规范。本规范为首次发布。ⅡS行驶记录仪校准规范范围本规范适用于使用卫星导航工作模式的道路运输车辆汽车行驶记录仪的校准。引用文件本规范引用了下列文件:1 通用计量术语及定义》7 时间频率计量名词术语及定义》3 全球导航卫星系统接收机时间测量型)》2 汽车行驶记录仪》凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本规范凡是不注日期的引用文件,其最新版本包括所有的修改单适用于本规范。术语定位偏差 s汽车行驶记录仪记录的位置值与标准位置值的偏差。测速偏差 s行驶记录仪测量的速度值与标准速度值的偏差。概述行驶记录仪是对车辆位置、行驶速度、里程、时间以及有关车辆行驶的其他状态信息进行记录、存储并可通过数据通信实现数据输出的数字式电子记录装置。行驶记录仪主要由微处理器、数据存储器、显示器、数据通信接口、显示器、微型打印机、内部时钟、数据输入设备、车速传感器卫星导航定位模块等组成见图。1图1行驶记录仪基本结构和工作原理计量特性定位偏差优于5。//优于5ms里程记录误差最大允许误差:2 里程大于。时间记录误差最大允许误差:。5灵敏度 :( ) ;捕获灵敏度

~0

dBm跟踪灵敏度~。注:以上数据仅供参考,不作为合格判据。校准条件环境条件1环境温度℃。2相对湿度:0。3电源电压。电源频率。无影响仪器正常工作的电磁干扰和机械振动。主要校准设备2S信号模拟器支持系统支持被校准汽车行驶记录仪所适用的S系统。场景可定义校准所需标准场景

,如灵敏度校准场景

、定位偏差校准场景

、测速偏差校准场景等、里程记录误差校准场景。信号功率输出范围~。伪距精度伪距准确度:0m伪距率精度:0s。标准时钟时间间隔最大允许误差校准项目和校准方法

。校准项目 。校准项目见表1

表1校准项目一览表章条号校准项目1外观及工作正常性检查2定位偏差3测速偏差4里程记录误差5时间记录误差6捕获灵敏度7跟踪灵敏度行驶记录仪开机预热5n以上或按被校仪器使用说明书规定的预热时间进行预热再对其主要技术指标进行校准。校准方法外观及工作正常性检查外观行驶记录仪各部件机壳外表面应光洁、平整,不应有凹痕、划伤、裂缝、变形等缺陷。金属机壳表面应有防锈、防腐蚀涂层,金属零件不应有锈蚀。显示屏显示应清晰、完整,不得有缺损现象。如有铅封装置,铅封装置应完好。行驶记录仪应有铭牌,铭牌应符合如下规定:铭牌应牢固安装在行驶记录仪主机机壳外表面的醒目位置,

并标出制造商名称、地址、商标、产品中文名称、规格型号、行驶记录仪主机可识别的唯一性编号、制造日期3等内容。工作正常性检查行驶记录仪通电后,观察如下功能是否正常:显示及操作控制功能;S定位功能;数据打印输出功能。定位偏差仪器连接如图2所示。图2定位偏差校准仪器连接示意图卫星导航信号模拟器静态场景可见卫星不少于6颗,信号功率电平推荐为m设置)下测试行驶记录仪的定位偏差。启动模拟器静态场景仿真开启定位偏差测试功能等待3。行驶记录仪输出第一个有效定位值后,连续运行5,记录行驶记录仪定位数据值采样间隔推荐为。模拟器仿真标准位置值00。被校行驶记录仪记录定位信息x,计算模拟器仿真标准值与行驶记录仪测量值之差的平均值x,并由式p=在动态场景下重复测量定位偏差。

)测速偏差仪器连接如图3所示。图3测速偏差校准仪器连接示意图将模拟器测试场景设为动态场景可见卫星不少于6颗,信号功率电平推荐设置为,直线运行,速度分别为。42启动模拟器动态场景仿真开启测速偏差测试等待3。行驶记录仪输出第一个有效测速值后,连续运行5,记录行驶记录仪测速数据值采样间隔按行驶记录仪操作手册,无规定采样间隔为模拟器仿真标准线速度值被校行驶记录仪测速信息i,计算模拟器仿真标准线速度值与行驶记录仪测量速度值差的平均值ls内测量结果并由式)计算行驶记录仪的测速偏差2) /

/、 /

)d分别在速度为m

m

mh的动态场景下测量测速偏差。里程记录误差使用卫星导航信号模拟器数学仿真软件生成里程校准场景

可见卫星不少于6颗,信号功率电平推荐设置为,速度在h范围内并根据设置参数计算得到轨迹标准里程值。将卫星导航信号模拟器的射频信号输出至被校汽车行驶记录仪S模块的射频输入端口,将行驶记录仪接收测试场景前显示的里程值记为0,接收测试场景后显示的里程值记为1,按式)计算行驶记录仪里程测量结果:按式

d10 )计算里程记录误差测量结果:rdg0 )式中:

=g行驶记录仪里程记录相对误差,;汽车行驶记录仪记录的行驶前和静止后的里程变化量,;卫星导航信号模拟器仿真轨迹的标准里程值,。时间记录误差用标准时钟与行驶记录仪显示的时间进行对时并记录,式计算被测行驶记录仪的计时时间间隔:

记录时间为4。按公()式中:

11-0 51行驶记录的时间间隔;1行驶记录仪结束记录时刻值:;0行驶记录仪开始记录时刻值:。用上述方法得到标准时钟的计时时间间隔2,按公式)计算计时误差T:式中:

T2-1 )T行驶记录仪的计时误差;2—标准时钟计时时间间隔。 重复测量3次,取3次测量结果的平均值T作为时间记录误差校准结果。5捕获灵敏度图4灵敏度校准仪器连接图采用模拟器法,仪器连接见图4,校准步骤如下:行驶记录仪开机使行驶记录仪初始化一个距离实际测试场景位置不少于但不超过m的伪位置,或删除当前历书数据,然后断电;打开模拟器,开启捕获灵敏度校准场景每次设置模拟器输出的各颗卫星的每一通道信号电平从接收机不能捕获信号的状态开始以步进增加若仪器的技术文件声明了捕获灵敏度量值,可从其声明的捕获灵敏度量值低B的电平值开始行驶记录仪开机,等待5,通过显示屏上查看是否成功捕获卫星,若能够在5n内以1z的更新率连续0次输出三维定位误差小于0m的定位数据,记录该功率电平值作为捕获灵敏度;如果没有成功捕获,则增大模拟器输出功率每次增大模拟器输出功率后等待,直至接收机成功捕获卫星信号,将模拟器输出功率c作为捕获灵敏度。跟踪灵敏度打开信号模拟器和汽车行驶记录仪,在仪器正常定位的情况下开始测试;打开模拟器,开启跟踪灵敏度校准场景每次设置模拟器输出的各颗卫星的每一通道信号电平从接收机不能捕获信号的状态开始以步进增加若仪器的技术文件声明了捕获灵敏度量值,可从其声明的捕获灵敏度量值低B的电平值开始设置模拟器输出的各颗卫星的各通道信号电平以步进降低;在模拟器输出信号的每个电平值下,观察接收机能否在5n内连续0次输出三维定位偏差小于0m的定位数据,找出能够使接收机满足该定位要求的最低电平值,将模拟器此时输出的功率电平记为跟踪灵敏度。校准结果表达校准后,出具校准证书。校准结果应在校准证书上反映,校准证书应至少包括以下信息:标题,如校准证书;实验室名称和地址;进行校准的地点如果与实验室的地址不同证书的唯一性标识如编号每页及总页数的标识;客户的名称和地址;6被校对象的描述和明确标识;进行校准的日期,如果与校准结果的有效性和应用有关时应说明被校对象的接收日期;如果与校准结果的有效性和应用有关时,应对被校样品的抽样程序进行说明;校准所依据的技术规范的标识,包括名称及代号;本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;校准环境的描述;校准结果及其测量不确定度的说明;对校准规范的偏离的说明;校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识;校准结果仅对被校对象有效的声明;未经实验室书面批准,不得部分复制证书的声明。按本规范进行校准,出具校准证书,校准原始记录格式见附录A,校准证书内页格式见附录B;校准结果不确定度评定示例见附录C。复校时间间隔由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸因素所决定的,因此送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔,汽车行驶记录仪复校时间间隔建议为1年。7附录A校准原始记录参考格式送检单位名称: 证书编号: 送检单位地址: 仪器名称: 型号: 生产厂: 出厂编号: 环境温度: ℃相对湿度 仪器外观及工作正常性检查: 校准场景描述:定位偏差校准标准值显示值定位误差m测量不确定度/m测速偏差校准/)/)测速偏差v测量不确定度里程记录误差校准标准里程/m实测里程/m相对误差/测量不确定度时间记录误差校准标准值测量值s测量不确定度s8捕获灵敏度和跟踪灵敏度m测量不确定度B捕获灵敏度跟踪灵敏度校准员: 核验员: 校准日期: 9附录B校准证书内页格式送检单位名称: 证书编号: 送检单位地址: 仪器名称: 型号: 生产厂: 出厂编号: 环境温度: ℃相对湿度: 仪器外观及工作正常性检查: 定位偏差校准标准值显示值定位误差m测量不确定度/m测速偏差校准/)/)测速偏差v测量不确定度里程记录误差校准标准里程/m实测里程/m相对误差/测量不确定度时间记录误差校准标准值测量值s测量不确定度s0捕获灵敏度和跟踪灵敏度m测量不确定度B捕获灵敏度跟踪灵敏度1附录C主要项目校准结果不确定度评定示例定位偏差校准结果不确定度式中xy:、、式中xy

p=

,)z为模拟器仿真标准值与行驶记录仪测量值之差的平均值即被校行驶记录仪记录的位置信息为x)与模拟器仿真标准位置值000)的差的平均值,单位为z为模拟器仿真标准值与行驶记录仪测量值之差的平均值即被校标准不确定度的来源及评定定位准确度的不确定度来源于以下几个分量:

由导航信号模拟器标准位置值不准确引入的不确定度分量,行驶记录仪由分辨力引入的不确定度分量,测量重复性引入的不确定度分量。导航信号模拟器伪距精度引入的不确定度分量根据模拟器的说明书以及模拟器校准结果可知,导航信号模拟器模拟单颗卫星的伪距离控制精度为1,根据卫星定位原理,至少需要观测到4颗卫星才能定位,一般情况最多可见星位个,取6颗星计算由导航信号模拟器伪距精度引入的不确定度分量:13m k) )由于模拟器依靠通道间延迟模拟不同卫星导航信号所以通道间延迟的误差也会造由通道间误差引起的模拟器伪距不确定度,由于模拟器依靠通道间延迟模拟不同卫星导航信号所以通道间延迟的误差也会造成伪距控制精度的不确定度。根据模拟器的校准结果,其通道间延迟误差造成的伪距离误差不大于1,服从矩形分布,包含因子=,采用B类评定方法,其通道间误差引起的伪距离不确定度为:22=1≈3m 2汽车行驶记录仪定位信息分辨力引入的不确定度分量行驶记录仪分辨力有多种,现以分辨力为m的装置为例进行分析。采用B类评定方法,包含因子3,则23=1xm9m )20i-D0i-D21=2

≈1m )表1测量重复性引入的不确定度分量一览表次数ix定位误差平均值y定位误差平均值z定位误差平均值定位误差m17965265843597641270567656277678493857489776302837标准不确定度一览表表)表2标准不确定度一览表不确定度来源类型值/m分布包含因子标准不确定度m模拟器伪距精度u1B3——3由通道间误差引起的模拟器伪距不确定度u2B1矩形33行驶记录仪定位信息分辨力u3B1矩形39测量重复性u4A1——1不确定度分量之间相关性估计各不确定度分量之间无相关性。合成标准不确定度扩展不确定度U ,

≈4m )被校行驶记录仪的分辨力为1m时 扩展不确定度U4m≈1m k) )测速偏差校准结果不确定度测量模型2v2

)式中l为模拟器仿真标准线速度值与行驶记录仪测量值之差的平均值,通过模拟器仿真标准线速度值0与被校行驶记录仪测速信息i相减求平均值所得,单位为。3相对标准不确定度的来源及评定测速误差的不确定度来源于以下几个分量:

模拟器伪距变化率误差引入的不确定度分量,模拟器速度信息分辨力引入的不确定度分量,行驶记录仪测速信息分辨力引入的不确定度分量,测量重复性引入的不确定度分量。导航信号模拟器伪距变化率误差引入的不确定度分量根据模拟器的说明书以及模拟器校准结果可知,导航信号模拟器单星信号伪距变化率误差为1,与定位误差评定相似,取6颗星参与定位计算,由导航信号模拟器伪距变化率误差引入的不确定度分量:16s )模拟器速度信息分辨力引入的不确定度分量模拟器速度信息分辨力为1,其不确定服从矩形分布,采用B类评定方法:22s≈3s 2行驶记录仪测速信息分辨力引入的不确定度分量行驶记录仪测速分辨力为1h即8)其不确定服从矩形分布,采用B类评定方法,包含因子3,则23s≈1s 2测量重复性引入的不确定度分量设定测试场景的标准速度值为,测量0次,记录测速结果,见表。表3测速结果记录表次数i行驶记录仪测速均值/)次数i行驶记录仪测速均值/)13652373338345955505=标准不确定度一览表

≈1m )02(见表0-1)表4标准不确定度一览表不确定度来源类型)分布包含因子标准不确定度s模拟器伪距变化率误差u1B6矩形32模拟器速度信息分辨力u2B1矩形33行驶记录仪测速信息分辨力u3B8矩形31测量重复性u4A1——1不确定度分量之间相关性估计各不确定度分量之间无相关性,合成标准不确定度

灵敏度系数可简化。扩展不确定度U

≈1s )/ ,被校行驶记录仪的分辨力为1ms时 扩展不确定度U9s≈2s k) )里程记录误差校准结果不确定度测量模型rd 1 )式中:使用误差,;

g-行驶记录仪测量的里程值,;模拟器仿真的标准里程值,。合成标准不确定度由于dg不相关,故其合成标准不确定度可由下式求得:) )分析和计算标准不确定度分量 ()测量重复性引起的不确定度分量ud由行驶记录仪里程示值重复性引起的不确定度分量)采用A类方法评定,服从正态分布。对一台行驶记录仪里程示值d为0m的计程点进行0次测量,数据如下:22086418、,34。,根据贝塞尔公式

得单次测量的标准误差s:∑m∑mid2ms= 9

75s及m0得

=

91m )sm02标准装置引起的不确定度分量u) sm0校准行驶记录仪的标准器卫星导航信号模拟源伪距不确定度为1m置测距误差引起的不确定度分量属于矩形分布,故:

由标准装合成标准不确定度确定包含因子取包含因子扩展不确定度

1m3m )3c=1m )3:扩展不确定度根据下式计算rkc2m )时间记录误差校准结果不确定度测量模型 ( )式中:

T2-1

2T行驶记录仪的计时误差;1行驶记录的时间间隔;2标准时钟计时时间间隔。标准不