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文檔簡介
ICS33.200
M50
中華人民共和國國家標準
GB/T××××－××××
全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)（GNSS）定向型
接收終端性能要求及測試方法
Performancerequirementsandtestmethodsforheadingdetermination
receiverofGlobalNavigationSatelliteSystem（GNSS）
（征求意見稿）
××××－××－××發(fā)布××××－××－××實施
GB/T××××-××××
前言
本標準按照GB/T1.1-2020給出的規(guī)則起草。
請注意本標準的某些內容有可能涉及專利。本標準的發(fā)布機構不承擔識別這些專利的責任。
本標準由中華人民共和國工業(yè)和信息化部提出并歸口。
本標準起草單位：
本標準主要起草人：
II
全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)（GNSS）定向型
接收終端性能要求及測試方法
1范圍
本標準規(guī)定了全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)(GNSS)定向型接收終端（以下簡稱GNSS定向終端）的性能要求
和測試方法。
本標準適用于船舶、車輛、裝備等載體所需GNSS定向終端的研制、生產和產品檢驗。
2規(guī)范性引用文件
下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本
文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。
GB/T18214.1-2000全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)(GNSS)第1部分:全球定位系統(tǒng)(GNSS)接收終端性能標
準、測試方法和要求的測試結果
GJB4882-2003導航術語
GB/T2423.1-2001電工電子產品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗A：低溫
GB/T2423.2-2001電工電子產品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗B：高溫
GB/T2423.5-1995電工電子產品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Ea和導則：沖擊
GB/T2423.10-1995電工電子產品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Fc和導則：振動（正弦）
GB/T2423.17-1993電工電子產品基本環(huán)境試驗規(guī)程試驗Ka：鹽霧試驗方法
GB/T17626.3-2016電磁兼容試驗和測量技術射頻電磁場輻射抗擾度試驗
GB9254-2008信息技術設備的無線電騷擾限值和測量方法
GB/T13384機電產品包裝通用技術條件
GB9969.1工業(yè)產品使用說明書總則
GB4208-2008外殼防護等級
3術語、定義和縮略語
GB/T19391-2003界定的以及下列術語和定義適用于本文件。為了便于使用，以下重復列出了
GB/T19391-2003中的某些術語和定義。
3.1術語和定義
3.1.1
天線相位中心antennaphasecenter
在主瓣范圍或工作角域范圍內，天線遠區(qū)輻射場的等相位角與通過天線軸線的剖面相交的曲線
的曲率中心。
3.1.2
捕獲acquisition
1
GB/T××××-××××
用戶設備對接收到的導航信號進行碼識別、碼和載波粗同步的處理過程。
3.1.3
跟蹤tracking
對捕獲到的衛(wèi)星信號進行碼和載波精同步的過程。
3.1.4
冷啟動首次定位時間coldstarttimetofirstfix
用戶設備在星歷、歷書、概略時間和概略位置未知的狀態(tài)下，從開機到首次正常定位所需的時
間。
3.1.5
熱啟動首次定位時間hotstarttimetofirstfix
用戶設備在星歷、歷書、概略時間和概略位置已知的狀態(tài)下，從開機到首次正常定位所需的時
間。
3.1.6
定向headingdetermination
確定物體相對于已知基準的方向。
3.1.7
定向初始化時間starttimetofirstheading
GNSS定向終端從接收衛(wèi)星信號開始到首次定向成功（輸出正確的定向結果）的時間。
3.1.8
定向成功率headingsuccessrate
GNSS定向終端定向成功的概率。首次定向成功后，在一定時間內定向成功記錄數與記錄總數的
比例。
3.2縮略語
下列縮略語適用于本文件。
GNSS全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)(GlobalNavigationSatelliteSystem)
PDOP位置精度衰減因子(PositionDilutionOfPrecision)
RMS均方根(誤差)(RootMeanSquare)
TTFF首次定位時間(TimeToFirstFix)
4要求
4.1組成
GNSS定向終端應包括：
a）GNSS天線及線纜；
b）GNSS定向主機；
主機包括：GNSS定向模塊，存儲模塊（可選），輸入/輸出接口，顯示模塊（可選），外殼。
c）電源。
2
4.2功能
4.2.1自檢
GNSS定向終端應具有自檢功能，并能給出終端故障信息。
4.2.2信號接收
GNSS定向終端應能接收北斗或北斗兼容的多系統(tǒng)衛(wèi)星信號。
4.2.3定位
GNSS定向終端應具有定位功能并能輸出時間、位置和速度信息。
4.2.4定向
GNSS定向終端應能自動解算兩個天線相位中心所確定的方向，并能輸出定向結果。
4.2.5定向工作狀態(tài)輸出
GNSS定向終端應具備輸出衛(wèi)星接收狀態(tài)、定向狀態(tài)和數據存儲等工作狀態(tài)的功能。
4.2.6數據存儲
GNSS定向終端宜具有存儲GNSS原始觀測數據、定位結果和定向結果的功能。
4.2.7顯示（可選）
GNSS定向終端應具有以下顯示內容：
a）跟蹤衛(wèi)星的數量、衛(wèi)星號和信號強度；
b）時間、位置、速度和定向結果；
c）定位和定向的狀態(tài)指示；
d)自檢信息。
4.2.8參數設置
GNSS定向終端應具有參數設置的功能。
4.2.9坐標轉換
GNSS定向終端應具有輸出在不同坐標系下定位定向結果的功能。
4.2.10接口
GNSS定向終端應具有以下接口：
a)至少有兩個天線接口；
b)至少一個數據輸出接口；
c)供電接口。
4.3性能
4.3.1接收靈敏度
4.3.1.1捕獲靈敏度
GNSS定向終端的捕獲靈敏度要求見表1。
表1GNSS定向終端捕獲靈敏度
捕獲靈敏度
GNSS系統(tǒng)信號頻點
dBm
BDSB1,B2,B3≤-133
3
GB/T××××-××××
L1≤-132
GPS
L2≤-129
G1≤-131
GLONASS
G2≤-137
E1≤-127
Galileo
E5，E6≤-125
4.3.1.2跟蹤靈敏度
GNSS定向終端的跟蹤靈敏度要求見表2。
表2GNSS定向終端跟蹤靈敏度
跟蹤靈敏度
GNSS系統(tǒng)信號頻點
dBm
BDSB1,B2,B3≤-136
L1≤-135
GPS
L2≤-132
G1≤-134
GLONASS
G2≤-140
E1≤-130
Galileo
E5，E6≤-128
4.3.2首次定位時間(TTFF)
冷啟動時，TTFF<60s；熱啟動時，TTFF<20s。
4.3.3天線相位中心一致性
天線相位中心絕對位置變化應不大于2mm。
4.3.4單點定位精度
PDOP≤6時，GNSS定向終端單點定位精度應滿足：
水平定位精度：≤5m（RMS）；
垂直定位精度：≤10m（RMS）。
4.3.5測速精度
PDOP≤6時，GNSS定向終端測速精度優(yōu)于0.2m/s（RMS）。
4.3.6定向初始化時間
在無遮擋開闊地區(qū)，PDOP≤6時，GNSS定向終端定向初始化時間應小于120s。
4.3.7定向精度
PDOP≤6時，GNSS定向終端靜態(tài)定向精度優(yōu)于0.3°（RMS，基線長度1m）。
PDOP≤6時，GNSS定向終端動態(tài)定向精度優(yōu)于0.5°（RMS，基線長度1m）。
4.3.8定向成功率
在無遮擋開闊地區(qū)，PDOP≤6時，GNSS定向終端定向成功率大于等于90%。
4
4.4電源和功耗
GNSS定向終端的電源和功耗由產品規(guī)范規(guī)定。
4.5電源適應性
在設備設定的額定電壓下正常工作，當供電電壓偏離額定電壓±5％時，GNSS定向終端應能正常
工作。當輸入電壓紋波峰值為50mV時，GNSS定向終端應能正常工作。
4.6環(huán)境適應性
4.6.1溫度（不含顯示屏）
工作溫度為：-40℃到+70℃。
貯存溫度為：-50℃到+85℃。
4.6.2振動
GNSS定向終端在表3、表4的條件下，應能正常工作，保持結構完好。
表3GNSS定向終端正弦振動參數
振動模式位移幅值（mm）加速度幅值(m/s2)頻率范圍（Hz）
3.5—2~9
—109~200
正弦振動
—15200~500
表4GNSS定向終端平穩(wěn)隨機振動參數
振動模式加速度譜密度（m2/s3）頻率范圍（Hz）
102~10
110~200
平穩(wěn)隨機振動
0.3200~2000
4.7防水、防塵
GNSS定向終端應不低于GB4208-2008中規(guī)定的IP65外殼防護等級，即：不能完全防止塵埃進
入，但進入的灰塵量不得影響設備的正常運行，不得影響安全；向外殼各方向噴水無有害影響。
4.8電磁兼容性
4.8.1輻射騷擾場強
按照GB9254-2008等級BITE所規(guī)定的極限要求和6.21GHz以上的限值要求。
4.8.2射頻電磁場輻射抗擾度
按照GB/T17626.3-2016等級3所規(guī)定的要求。
4.9安全性
GNSS定向終端安全性要求如下：
a）電源部分應有防止過電壓、過電流、電源瞬間變化以及偶然極性反接的保護裝置；
b）接口插座處應有明顯的標記和防插錯裝置；
c）當天線或天線輸入、輸出端接頭和GNSS定向終端的輸入、輸出接口發(fā)生短暫（持續(xù)5min）
5
GB/T××××-××××
對地短路或接地時，不應給GNSS定向終端帶來永久性損傷。
4.10外觀
4.10.1GNSS定向終端的外觀質量應符合以下要求：
a)表面無凹痕、劃傷、裂痕、變形及嚴重污染等缺陷；
b)金屬件不應有銹蝕、損傷等缺陷；
c)涂（鍍）層表面應均勻，不應起泡、龜裂和脫落；
d)文字、符號及標志應清晰、規(guī)范。
4.10.2GNSS定向終端面板各按鍵、開關等應有永久性的標志。
4.10.3GNSS定向終端外形尺寸、重量及安裝方法由產品手冊或產品技術規(guī)格書規(guī)定規(guī)定。
5測試
5.1測試方式
GNSS定向終端測試采用室內測試和室外測試兩種方式。
室內測試利用GNSS信號模擬器進行，室外測試利用實際的GNSS衛(wèi)星信號進行。
5.2測試條件
測試在標準大氣條件下進行，溫度15℃～35℃，相對濕度25%～75%，氣壓86kPa～106kPa。
采用室外測試方法時，其測試環(huán)境要求如下：
a）應選擇在地質構造堅固穩(wěn)定，利于長期保存、交通便利的地方；
b）檢測場的觀測點應位于周圍無顯著電磁信號干擾，且點位周圍環(huán)視高度角10°以上無障礙
物的地方；
c）檢測場應有準確的已知點坐標和參考方向，其精度應優(yōu)于被測設備精度指標三分之一。
5.3測試設備
測試設備包括信號模擬器，直流電源。
5.4功能測試
5.4.1自檢
接通GNSS定向終端電源，通過顯示設備查看GNSS定向終端是否輸出自檢狀態(tài)信息。
5.4.2信號接收
在GNSS定向終端正常工作狀態(tài)下，檢查GNSS定向終端能否接收北斗或北斗兼容的多系統(tǒng)衛(wèi)星信
號。
5.4.3定位
在GNSS定向終端正常工作狀態(tài)下，檢查GNSS定向終端能否連續(xù)輸出并存儲位置和速度結果。
5.4.4定向
在GNSS定向終端正常工作狀態(tài)下，檢查GNSS定向終端能否連續(xù)輸出并存儲定向結果。
5.4.5定向工作狀態(tài)指示
在GNSS定向終端正常工作狀態(tài)下，從GNSS定向終端上查看衛(wèi)星接收狀態(tài)、定向狀態(tài)、數據存儲
與輸出等顯示功能是否正常。
5.4.6數據存儲和輸出
在GNSS定向終端正常工作狀態(tài)下，檢查GNSS定向終端能否存儲和輸出定位測速數據和定向數據。
6
5.4.7顯示（可選）
在GNSS定向終端正常工作狀態(tài)下，查看GNSS定向終端能否顯示以下內容：
a）跟蹤衛(wèi)星的數量、衛(wèi)星號和信號強度；
b）時間、位置、速度和定向結果；
c）定位、測速和定向的精度；
d)自檢情況和工作狀態(tài)信息。
5.4.8參數設置
在GNSS定向終端正常工作狀態(tài)下，檢查GNSS定向終端能否進行相關參數的配置。
5.4.9坐標轉換
在定位終端正常工作狀態(tài)下，檢查GNSS定向終端能否輸出在不同坐標系下定位定向結果。
5.4.10接口
目測GNSS定向終端具有的接口是否滿足4.2.10的要求。
5.5性能測試
5.5.1接收靈敏度
5.5.1.1捕獲靈敏度
使用信號模擬器進行測試，設置模擬器仿真速度根據GNSS定向終端使用場景選擇，一般為不低
于2m/s的直線運動用戶軌跡。每次設置模擬器輸出的各顆衛(wèi)星的每一通道信號電平從不能捕獲信號
的狀態(tài)開始，以1dB步進增加。
在模擬器輸出信號的每個電平值下，在冷啟動狀態(tài)下開機，若能夠在300s內捕獲信號，并以1Hz
的更新率連續(xù)10次輸出三維定位誤差小于100m的定位數據，記錄該電平值。
5.5.1.2跟蹤靈敏度
使用信號模擬器進行測試，設置模擬器仿真速度不高于2m/s的直線運動用戶軌跡。在接收機正
常定位的情況下，設置模擬器輸出的各顆衛(wèi)星的各通道信號電平以1dB步進降低。
在模擬器輸出信號的每個電平值下，測試接收機能否在300s內連續(xù)10次輸出三維定位誤差小于
100m的定位數據，找出能夠使接收機滿足該定位要求的最低電平值檢查是否符合4.3.1.2的要求。
5.5.2首次定位時間
5.5.2.1冷啟動首次定位時間
使用GNSS衛(wèi)星信號模擬器進行檢測。在輸入衛(wèi)星導航信號功率達到所采用的頻點的捕獲強度最
低臨界值時,接收機在概略位置、概略時間、星歷和歷書均未知的狀態(tài)下開機，到能夠三維定位，首
次定位并連續(xù)10s輸出，記錄誤差小于100m的定位所需時間。
5.5.2.2熱啟動首次定位時間
使用GNSS衛(wèi)星信號模擬器進行檢測。在輸入衛(wèi)星導航信號功率達到所采用的頻點的捕獲強度最
低臨界值時時，接收機在概略位置、概略時間、星歷和歷書均已知的狀態(tài)下開機，到能夠三維定位，
首次定位并連續(xù)10s輸出，記錄誤差小于100m的定位所需時間。
5.5.3天線相位中心變化
兩個定向天線分別在室外測試場超短基線(6m<D<24m)上進行天線相位中心測試。
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GB/T××××-××××
利用天線相位中心穩(wěn)定的天線作為基準天線，將基準天線安置在一個固定的觀測墩上，選擇距
離基準天線6m～24m的另一固定觀測墩上安置定向天線，按統(tǒng)一約定的方向指向北，觀測一個時段。
然后基準天線固定不動，定向天線依次轉動90°、180°、270°，各觀測一個時段，每個時段的觀
測時間應不少于30min。使用高精度接收機分別求出各時段基線向量，其最大值與最小值之差應小于
4mm。
5.5.4單點定位精度
使用實際衛(wèi)星信號測試，設置衛(wèi)星截止高度角不大于10°，PDOP≤6。將GNSS定向終端的兩個
天線與主機相連接，待GNSS定向終端得到定位結果后開始記錄輸出的坐標，數據采樣間隔1s，共進
行10組觀測，每組采集不少于100個單點定位結果，每組測量重新開機進行初始化。按公式（1）
計算單點定位的水平定位精度，按公式（2）計算單點定位的垂直定位精度。
..................................（1）
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