《电动自行车车载北斗卫星定位模块》（征求意见稿编制说明）

77《电动自行车车载北斗卫星定位模块》团体标准编制说明一、工作简况年度团体标准计划项目之一，由中国卫星导航定位协会提出并归口，北京市产品质量监督检验研究院牵头起草。计划号：GLAC2024-07计划名称：电动自行车车载北斗卫星定位模块计划周期：2024年11月—2025年11月计划采标程度：无近年来，我国电动自行车保有量呈快速上升之势，据工业与信息化部统计，至2023年，全社会电动自行车保有量已达3.5亿辆，当年全国规模以上企业累计生产电动自行车4228万辆，电动自行车已成为群众短途出行的重要交通工具。然而，随着电动自行车数量的增多，交通治理、消防安全等问题亦日益凸显。由电动自行车而引发的交通安全事故，电池自燃印发的消防安全事故已严重影响到人民日常生活的体验，威胁人民群众的人身和财产安全。因此，站在社会治理的角度，将电动自行车纳入监管范畴刻不容缓。2024年4月，由工业与信息化部、国家市场监督管理总局、国家消防救援局三部委联合制7动自行车行业规范公告管理办法》，并于5月1日正式实行。在合规层面加强了对电动自行车的监管力度，其中，条件中明确指出，“鼓励企业或所属集团加大研发投入，针对消费者升级需求，发展轻量化、智能化、网联化电动自行车产品，开展北斗高精度定位推广应用。”为落实“条件”，工业与信息化部组织中国电子技术标准化研究院等单位对国家强制性标准GB17761《电动自行车安全技术规范》进行修订。新修订的标准已于2024年12月发布,并将于2025年9月实施。文件中明确要求电动自行车应具有或设计有北斗模块，并支持北斗独立定位功能。然而，新版GB17761中对于相关功能、性能以及对应的测试表述内容较少，无法为电动自行车车载北斗卫星定位模块的生产、制造和测试提供必要的指导，因此亟需制定相关产品标准，在提供指导的同时，也能更好的辅助新修订的国标落地应用。本文件的制定，是落实《电动自行车行业规范条件》、以及新修订的《电动自行车安全技术规范》国家强制性标准的重要支撑，满足了国家加快推进北斗规模应用的需要，填补了国内相关标准的空白，为政策的快速落实和推进提供技术载体的保障。1）成立标准起草组标准计划下达后，中国卫星导航定位协会北斗标准化工作委员会组织成立标准起草工作组，由北京市产品质量监督检验研究院牵头负7由牵头单位负责标准内容大纲制定、资料收集分析、技术参数的确定以及标准条款的编写等工作。其他参编单位主要负责意见收集整理、标准化格式、国内外相关技术与标准资料翻译研究以及企业生产实践2）起草阶段计划下达后，起草组在充分调研国内外技术和标准现状基础上，编写形成标准草案，并分别于2025年1月和7月召开2次线上全体技术研讨会对标准草案的技术内容进行充分讨论。在此期间，牵头单位联合部分参编单位针对标准草案技术内容逐章逐条讨论，确定了本文件草案的技术要求和技术参数，最终于8月完成标准征求意见稿。二、标准的编制原则和范围2.1标准编制原则本文件编制原则主要包括：本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定编写，紧密结合工程任务实践，注重标准的科学性、适用性和可操作性。2.2标准确定依据2.2.1标准化对象和适用范围本文件规定了电动自行车车载北斗卫星定位模块（以下简称“模行文件、包装、运输和贮存。7本文件适用于模块的研发、设计、生产、测试、包装、运输和贮本文件的ICS国际分类号为49.020,CCS国内分类号为V04。2.2.2标准技术内容确定依据本文件在GB17761《电动自行车安全技术规范》的基础上，依据目前电动自行车新版国标应用情况，以及牵头单位基于自身测试业务开展的标准验证，并参考了众多公开的文件和生产企业内部用文件以确定标准技术内容。例如GB/T191《包装储运图示标志》、GB/T2423.1—2008《电工电子产品环境试验第1部分:试验方法试验A:低温》、GB/T2423.2—2008《电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验B:高温》、GB/T2423.3—2016《环境试验第2部分:试验序第1部分：按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划》、GB/T4937.26《半导体器件机械和气候试验方法第26部分:静电放电GB/T13384《机电产品包装通用技术条件》、GB/T39267《北斗卫星44088《北斗卫星导航系统测量型模块技术要求及测试方法》三、标准的主要内容、技术论证与效果3.1标准正文结构2规范性引用文件3术语和定义5技术要求7检验规则8标志和随行文件9包装、运输和贮存附录A（资料性）精度计算方法3.2标准主要技术内容可以分为五部分，技术要求、测试方法、检验规则、标志和随行文件、包装、运输和贮存：1、第五章技术要求包括功能要求、性能要求和环境适应性要求，其中功能要求包含信号接收与处理、定位及异常状态监测、测速、授时、接口、保护、卫星信号故障探测与数据剔除；性能要求包含卫星跟踪能力、灵敏度、精度、首次定位时间、重捕获时间、数据输出频率、抗干扰、功耗，环境适应性要求包含温度要求和湿热要求。以及对第五章规定的技术要求给出相应的测试方法。3、第七章检验规则包括分类和项目、型式检验和出厂检验等要4、第八章标志和随行文件，对标志和随行文件的种类提出了要75、第九章包装、运输和贮存，分别对上述三方面提出了要求。3.3试验验证的分析、综述报告，技术经济论证，预期的经济效益、社会效益3.3.1主要功能要求的验证本文件功能要求主要包括信号接收与处理、定位及异常状态监测、模块测速、授时及接口相关功能测试部分，覆盖导航基础支持、核心应用、交互适配和安全防护四类。（一）信号接收与处理作为模块运行的底层基础，该功能考核模块对北斗卫星信号的全链路处理，涵盖信号捕获、跟踪、解调及抗干扰等关键环节，进行信号接收与处理采用综合评价方式。模块的接收与处理应包含标准环境下的动态及静态测试，使用的信号模拟器设置功率为-130dBm,当进行辐射测试时，应保证B1C、B2a等关键频点的空间衰减差值处于可接受范围内。应保证模块完成非北斗信号定位验证、北斗独立信号验证、非北斗信号辅助北斗、信号联合定位验证。其中满足测试环境如6.1.2、仪器设备如6.1.3所述，环境测试要求可参照GB/T28046.1中对待测样品的要求。（二）定位及异常状态监测模块应具备接收卫星导航信号进行位置解算并输出定位结果的功能，生产厂商可根据电动自行车应用场景选择是否支持PPP、RTD、7RTK、网络RTK等高精度单点定位功能。模块应支持定位功能异常状态监测功能。常见的定位异常状态包测速作为模块运行的导航状态解算核心，该功能考核模块对卫星导航信号进行动态速度解算的处理，涵盖实时速度计算、精度评估及结果输出等关键环节。模块测速应包含规定场景下的测试，通过接口接收速度解算结果，保证模块具备测速功能。（四）授时授时功能承担模块高精度时间基准服务，对卫星播发标准时间信息进行接收、解算与维持。模块授时应包含规定场景下的测试，同步输出时标信号和时间信息，应具备支持接收卫星信号、输入UTC与时间验证的功能。生产厂商可根据电动自行车应用场景选择是否支持授（五）接口接口作为模块与外部系统交互的枢纽，对与外部设备进行数据交换和指令响应。模块应包含卫星导航信号射频输入接口、TTL等1PPS输出接口和电源输入接口，使用静态实际信号进行测试，从模块接口输出定位信息，通过解析软件读取数据，验证被测样品输出信息。（六）保护保护是模块的硬件安全防护机制，卫星导航信号射频输入接口应7具备短路保护功能。应保证模块完成HBM试验、卫星导航信号射频输入接口短路恢复、标称运行电压转正常电源后均能正常进行标准单点定位的验证。（七）卫星信号故障探测与剔除卫星信号故障探测与剔除是模块的信号质量实时监控与完好性的保障核心。模块应具备探测卫星信号异常的能力，应在低动态场景下进行测试，使用的信号模拟器设置功率为-130dBm，应保证模块正确识别故障星的PRN编号。基于新版GB17761即将实施，牵头单位北京市产品质量监督检验研究院基于现有实验室基础设施和条件，已逐步开展了针对电动自行车北斗定位模块及整车定位功能的相关测试，对信号接收与处理、定位及异常状态监测、测速等主要功能进行了验证，如下列图所示。7图2连接模拟器监测图3模拟器参数设置图4定位消息采集3.3.2主要性能要求的验证7本标准性能要求主要包括卫星跟踪能力、灵敏度、精度、首次定位时间、重捕获时间、数据输出频率、抗干扰和功耗相关性能测试部5.2.1模块应具备在GNSS卫星信号模拟器构建的-130dBm弱信号环境下，查看接收机收到卫星信号频点及观测值类型，应保证跟踪卫星个数不小于16，以此验证模块卫星跟踪能力。5.2.2模块应完成GB17761—2024中B.3.2的相关测试，确保灵敏度符合要求。5.2.3精度是模块技术能力的收敛点，该性能考核模块应用场景的可行性。模块应在开阔天空环境下使用实际信号进行测试，保证各精度处于可接受范围内。模块应完成标准单点定位精度验证、PPP定位精度验证、差分定位精度验证、测速精度验证和授时精度验证。5.2.4首次定位时间是模块的性能标尺，直接量化模块从启动到建立可信定位的响应效率。应保证模块完成其中，热启动使用卫星信号模拟器进行测试，设置功率为-130dBm。应保证模块冷启动、热启动首次定位时间在各自规定范围内。5.2.5重捕获时间模块应完成GB17761—2024中B.3.1.2的相关测试，确保重捕获时间符合要求。5.2.6数据输出频率代表模块的时空状态刷新能力。模块应完成单个模块基于实际卫星信号的测试，应同步检查输出原始观测数据的频率以及在RTK工作模式下的位置更新率，确保定位数据输出频率满足性能要求。75.2.7抗干扰是模块在复杂电磁环境中的生存能力与信号保真能力的综合体现，直接决定模块在真实场景下的定位可靠性。模块应具备抗干扰能力，应完成在GNSS卫星信号模拟器及GNSS窄带干扰源于低动态场景下的测试，具备特殊环境中正常工作的能力。生产厂商可根据电动自行车应用场景选择模块是否具备抗干扰能力。5.2.8功耗是模块的能量代谢效率标尺，直接映射模块在算力输出、续航能力与热管理三角博弈中的技术平衡水平。模块应完成在正常工作状态下、正常定位后的功耗测试。针对上述性能，牵头单位也同步开展了测速精度等部分性能实验，测速精度要求:≤0.2m/s(95%置信度)样本序号设定值实测值误差110.446km/h0.446km/h29.871km/h0.128km/h310.023km/h0.023km/h410.361km/h0.361km/h510.203km/h0.203km/h610.084km/h0.084km/h79.658km/h0.342km/h89.796km/h0.203km/h7跟踪灵敏度验证情况如下：样本序号设定值实测值误差12m/s；120dBm2.124m/s0.124m/s22m/s；120dBm1.910m/s0.090m/s32m/s；120dBm1.935m/s0.065m/s目前检测了4家市面上常见企业提供的送测模块进行测试。根据摸底情况，模块的定位性能较好。在测试过程中目标模拟器设置和连接条件对试验有一定影响，由上表可知，在两种不同条件下的动态精度测试中，给出样品的精度误差较低。3.3.3技术结论综述上述测试结果可在一定程度上验证本文件制定功能、性能等技术要求符合电动自行车车载北斗卫星定位模块的技术特征，以及科学性、适用性和可验证性的要求。测试方法和步骤通过实验室实际操作和验证，具备可操作性。预期的经济效益和社会效益如下：本文件的制定一是有助于新版GB17761的落地实施，不仅符合国家相关法律、法规和政策导向，同时也是维护国家安全、保障人民群众出行和人身财产安全的体现；二是规范统一电动自行车车载北斗定位模块产品的技术性要求、试验方法等内容有助于确保产品功能和性能的一致性，对保障产品的功能和性能能够满足我国电动自行车行业监管和行业应用需求起到了重大的作用；三是通过标准制定后的开展的试验室建设以及产品测试业务，7能有效推动北斗独立定位在电动自行车行业监管应用。从经济方面，一是为企业合规生产提供了明确的指导，帮助企业降低合规经营成本，二是为电动自行车时空信息在交通、消防、物流等多领域的商业应用提供了标准化支撑。四、采用国际标准程度及水平的简要说明本文件为自主制定项目，标准未引用国际或国外标准