BD 420021-2019 北斗-全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)（GNSS）網(wǎng)絡RTK中心數(shù)據(jù)處理軟件要求與測試方法

1、BD 4200212019北斗/全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)（GNSS）網(wǎng)絡 RTK 中心數(shù)據(jù)處理軟件要求與測試方法Requirements and test method for BDS/GNSS network RTK server software2019-11-07 發(fā)布2019-12-01 實施BD 420021-2019BD 420021-2019III目次 HYPERLINK l _bookmark0 前言II HYPERLINK l _bookmark1 范圍1 HYPERLINK l _bookmark2 規(guī)范性引用文件1 HYPERLINK l _bookmark3 術(shù)語、定義和縮略語

2、1 HYPERLINK l _bookmark4 術(shù)語和定義1 HYPERLINK l _bookmark5 縮略語2 HYPERLINK l _bookmark6 要求2 HYPERLINK l _bookmark7 軟件架構(gòu)2 HYPERLINK l _bookmark8 軟件功能3 HYPERLINK l _bookmark9 軟件性能6 HYPERLINK l _bookmark10 軟件接口7 HYPERLINK l _bookmark11 其它要求7 HYPERLINK l _bookmark12 測試8 HYPERLINK l _bookmark13 一般要求8 HYPERLIN

3、K l _bookmark14 測試環(huán)境8 HYPERLINK l _bookmark15 功能測試10 HYPERLINK l _bookmark16 性能測試13 HYPERLINK l _bookmark17 接口測試15 HYPERLINK l _bookmark18 使用說明15 HYPERLINK l _bookmark19 使用說明（書）的編寫15 HYPERLINK l _bookmark20 使用說明的驗證方法15 HYPERLINK l _bookmark21 附錄 A （資料性附錄） 測試數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法16 HYPERLINK l _bookmark22 附錄 B （資料性

4、附錄） 測試軟件需求21前言為適應我國衛(wèi)星導航對標準的需要，由全國北斗衛(wèi)星導航標準技術(shù)委員會組織制定北斗專項標準，推薦有關(guān)方面參考采用。本標準由中國衛(wèi)星導航系統(tǒng)管理辦公室提出。本標準由全國北斗衛(wèi)星導航標準技術(shù)委員會歸口。本標準的起草單位：武漢大學、武漢導航與位置服務工業(yè)技術(shù)研究院、清華大學、廣州中海達衛(wèi)星導航技術(shù)股份有限公司、廣州南方測繪儀器有限公司、國家光電測距儀檢測中心、北京衛(wèi)星導航中心、中國科學院數(shù)學與系統(tǒng)科學研究院。主要標準起草人：劉 暉、張 明、舒 寶、張如飛、張 一、過靜珺、錢 闖、徐龍威、郭海榮、翟清斌、李成剛、文述生、周 斌、呂金虎、蔣 軍、劉經(jīng)南。BD 420021-2019

5、BD 420021-2019 PAGE 21 PAGE 20北斗/全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)（GNSS）網(wǎng)絡 RTK 中心數(shù)據(jù)處理軟件要求與測試方法范圍本標準規(guī)定了GNSS網(wǎng)絡RTK中心數(shù)據(jù)處理軟件產(chǎn)品的功能要求、性能要求和測試方法等。本標準適用于GNSS網(wǎng)絡RTK中心數(shù)據(jù)處理軟件的研制、測試，以及基準站網(wǎng)系統(tǒng)建設、運維和用戶服務。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，僅所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（包括所有的修訂版）適用于本文件。GB/T 8566-2007信息技術(shù)軟件生存周期過程GB/T 8567-2006計算機軟件文檔編制規(guī)范G

6、B/T 9386-2008計算機軟件測試文檔編制規(guī)范GB/T 11457信息技術(shù)軟件工程術(shù)語GB/T 15532-2008計算機軟件測試規(guī)范GB/T 25000.51-2010軟件工程軟件產(chǎn)品質(zhì)量要求與評價CH 8016-1995全球定位系統(tǒng)（GPS）測量型接收機檢定規(guī)程CH/T 2008-2005全球衛(wèi)星系統(tǒng)連續(xù)運行基準站網(wǎng)建設規(guī)范BD110001-2015北斗衛(wèi)星導航術(shù)語BD410001-2015北斗/全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)（GNSS）接收機數(shù)據(jù)自主交換格式BD410002-2015 HYPERLINK /attach/2015/10/30/6.pdf 北斗/全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)（GNSS）接收機差

7、分數(shù)據(jù)格式（一） BD410003-2015 HYPERLINK /attach/2015/10/30/7.pdf 北斗/全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)（GNSS）接收機差分數(shù)據(jù)格式（二） BD410004-2015北斗/全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)（GNSS）接收機導航定位數(shù)據(jù)輸出格式術(shù)語、定義和縮略語術(shù)語和定義BD 110001-2015 界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1.1網(wǎng)絡 RTK 技術(shù) network Real-Time Kinematic(RTK)由數(shù)據(jù)處理中心對覆蓋在一定范圍內(nèi)的多個基準站的同步觀測數(shù)據(jù)進行處理， 生成差分數(shù)據(jù)并通過通信網(wǎng)絡播發(fā)，該區(qū)域內(nèi)的流動站接收衛(wèi)星信號和差分信號，實現(xiàn)實

8、時動態(tài)定位（RTK）的技術(shù)。3.1.2整周模糊度 integer ambiguityGNSS 衛(wèi)星信號從發(fā)射點到接收點之間的距離所對應的載波整周期個數(shù)，也稱為整周未知數(shù)。3.1.3周 跳 cycle slip在衛(wèi)星導航接收機進行載波相位測量中，載波周期計數(shù)值的不連續(xù)現(xiàn)象。3.1.4差分全球衛(wèi)星導航系統(tǒng) Differential Global Navigation Satellite System（DGNSS）在一個坐標精確已知的基準站上進行連續(xù)觀測，計算得到偽距觀測值改正數(shù)或者坐標改正數(shù)，供流動站改正偽距觀測值或者直接進行坐標改正，以提高流動站定位精度。3.1.5基準站 reference s

9、tation又稱參考站。在控制點上架設GNSS測量型接收機、通信終端等設備，并在一定時間內(nèi)連續(xù)觀測、記錄衛(wèi)星信號，將數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)處理中心或經(jīng)處理后直接播發(fā)差分改正數(shù)據(jù)的設施。3.1.6流動站 rover station用于接收差分數(shù)據(jù)并進行定位的設備，一般由GNSS測量型接收機、通信終端和控制手薄等組成。3.1.8內(nèi)符合中誤差 internal accord accuracy在某點上測量得到的瞬時坐標值與觀測值均值較差后的統(tǒng)計值。3.1.9外符合中誤差 external accord accuracy在某點上測量得到的坐標值與準確坐標較差后的統(tǒng)計值?？s略語下列縮略語適用于本文件。BDSBei

10、Dou Navigation Satellite System，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)； GNSSGlobal Navigation Satellite System，全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)； GPSGlobal Positioning System， 全 球 定 位 系 統(tǒng) ； RTKReal-time Kinematic， 實 時 動 態(tài) 差 分 ； UTCCoordinated Universal Time，協(xié)調(diào)世界時。要求軟件架構(gòu)網(wǎng)絡RTK中心數(shù)據(jù)處理軟件應包括基準站管理、GNSS數(shù)據(jù)處理、實時數(shù)據(jù)服務、事后數(shù)據(jù)服務、用戶管理和數(shù)據(jù)通信等模塊。組成見圖1，各模塊的功能如下：基準站管理模塊：對基準站

11、設備進行監(jiān)控，對基準站數(shù)據(jù)進行實時分析；GNSS數(shù)據(jù)處理模塊：進行基準站間基線組網(wǎng)、站間整周模糊度確定、誤差估計建模、載波差分和偽距差分改正數(shù)計算等處理；實時數(shù)據(jù)服務模塊：軟件與用戶交互，將改正數(shù)據(jù)編碼后發(fā)送給用戶；事后數(shù)據(jù)服務模塊：軟件向外提供基準站原始觀測數(shù)據(jù)用于后處理計算；用戶管理模塊：軟件實時管理、監(jiān)控和跟蹤用戶使用情況；數(shù)據(jù)通信模塊：軟件與基準站之間、與用戶之間不間斷的實時數(shù)據(jù)通信。數(shù)據(jù)服務模塊數(shù)據(jù)處理模塊用戶管理模塊基準站管理模塊通信模塊數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫管理模塊圖1 軟件架構(gòu)圖軟件功能一般要求軟件應具備初始化與自檢、數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)處理、系統(tǒng)完好性監(jiān)測、數(shù)據(jù)服務、用戶管理、基準站管理和輔

12、助等多項功能，一般包括：初始化與自檢功能：軟件首次啟動與故障重啟后系統(tǒng)應自動執(zhí)行并恢復工作狀態(tài)的能力；數(shù)據(jù)通信功能：軟件與基準站之間、與用戶之間不間斷的實時數(shù)據(jù)通信的能力；數(shù)據(jù)處理功能：進行基準站間基線組網(wǎng)、站間整周模糊度確定、誤差估計建模、載波差分和偽距差分改正數(shù)計算等處理的能力；數(shù)據(jù)服務功能：軟件向外提供基準站原始觀測數(shù)據(jù)用于后處理計算，以及與用戶交互，將改正數(shù)據(jù)編碼后發(fā)送給用戶的能力；完好性監(jiān)測功能：對衛(wèi)星信號以及基準站坐標位置進行監(jiān)測，在衛(wèi)星信號或站坐標出現(xiàn)偏差時給出警示的能力；系統(tǒng)管理功能：軟件所具備的對使用權(quán)限、數(shù)據(jù)庫訪問權(quán)限以及對基準站設備訪問權(quán)限管理的能力；數(shù)據(jù)管理功能：存儲、

13、下載和歸集GNSS基準站原始觀測數(shù)據(jù)；用戶管理功能：軟件實時管理、監(jiān)控和跟蹤用戶使用情況的能力；基準站管理功能：對基準站設備進行監(jiān)控，對基準站數(shù)據(jù)進行實時分析的能力；輔助功能：軟件具有的可提高系統(tǒng)管理效能、提升服務質(zhì)量的能力。初始化與自檢軟件在重啟時應可讀取系統(tǒng)配置文件并進行初始化和自檢，一般包括：具備系統(tǒng)配置存儲功能，并以配置文件方式存儲，該文件應存儲基準站信息、數(shù)據(jù)通信參數(shù)、數(shù)據(jù)處理各項參數(shù)和用戶賬號管理等參數(shù)；啟動后可自動根據(jù)系統(tǒng)配置文件的參數(shù)，連接基準站接收機進行檢查并初始化；自動配置數(shù)據(jù)處理參數(shù)并啟動數(shù)據(jù)處理模塊進行數(shù)據(jù)同步、數(shù)據(jù)計算等操作；自動設置并啟動用戶接入服務器，偵聽接入端口

14、，等待用戶接入；具備事件記錄功能，可以按照時間順序記錄基準站通信狀態(tài)、用戶接入狀態(tài)和數(shù)據(jù)處理狀態(tài)等信息。事件記錄可以以文件方式存儲。數(shù)據(jù)通信軟件應具備實時數(shù)據(jù)通信功能，一般要求：通信協(xié)議：應支持TCP/IP協(xié)議；通信模式：與基準站設備的通信宜采用客戶端方式(client)，也可用服務器端方式(server)。與用戶的通信應采用服務器端方式(server)；中心間連接：支持與其他控制中心間的數(shù)據(jù)傳輸；通信狀態(tài)監(jiān)控：實時監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)，在無數(shù)據(jù)反饋時激發(fā)超時異常；通信自動重連：與基準站通信中斷后，可自動與基準站連接。數(shù)據(jù)處理軟件的數(shù)據(jù)處理功能一般包括：精密星歷等信息下載：根據(jù)設置自動下載精密星歷

15、等信息；基準站自動組網(wǎng)：根據(jù)站點分布，采用不規(guī)則三角形構(gòu)網(wǎng)或其它方法進行基準站組網(wǎng)，確定基準站間基線網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)；基準站間整周模糊度的確定：根據(jù)基線網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)，利用基準站數(shù)據(jù)實時解算基線整周模糊度；誤差的估計和建模：基于基線整周模糊度的計算，建立區(qū)域內(nèi)對流層和電離層的殘差模型；載波相位改正數(shù)計算：輸入概略位置，利用殘差模型進行內(nèi)插，得到載波相位改正值并發(fā)送給用戶；偽距差分改正數(shù)計算：向用戶提供偽距差分改正數(shù)。數(shù)據(jù)服務軟件的數(shù)據(jù)服務功能一般包括：實時數(shù)據(jù)服務：實時提供偽距改正、載波相位改正和完好性監(jiān)測數(shù)據(jù)等信息；事后數(shù)據(jù)服務：包括實時存儲基準站GNSS原始觀測數(shù)據(jù)、氣象觀測數(shù)據(jù)和運行狀態(tài)等信息；

16、數(shù)據(jù)庫管理：以數(shù)據(jù)庫或其它方式存儲并管理運行狀態(tài)、異常事件記錄、運行參數(shù)和原始數(shù)據(jù)存儲等信息。完好性監(jiān)測軟件的完備性監(jiān)測功能一般包括：基準站數(shù)據(jù)質(zhì)量分析：包括觀測數(shù)據(jù)的完整性、周跳發(fā)生的頻度、偽距和載波觀測值的精度、接收機鐘穩(wěn)定性和基準站穩(wěn)定性等；系統(tǒng)完備性監(jiān)測：具備實時監(jiān)測衛(wèi)星信號可用性，在發(fā)現(xiàn)異常時提示報警的能力；具備利用一個或多個監(jiān)測站對實時定位服務精度進行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)問題時提示報警的能力；具備監(jiān)控設備運行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)異常時提示報警并啟動備份機的能力。系統(tǒng)管理軟件的系統(tǒng)管理功能一般包括：操作者權(quán)限：設置登陸用戶名和保密字，對使用權(quán)限進行管理；設備操作權(quán)限：通過授權(quán)，實現(xiàn)對遠程訪問基準站設備進

17、行操作權(quán)限管理；數(shù)據(jù)庫訪問權(quán)限：對訪問數(shù)據(jù)庫許可進行管理；事件記錄：可實時顯示并記錄軟件運行狀態(tài)，對通信中斷、用戶接入和掛斷、數(shù)據(jù)處理異常、操作者登陸、設備遠程訪問和訪問數(shù)據(jù)庫等事件進行記錄。數(shù)據(jù)管理軟件應對基準站數(shù)據(jù)、系統(tǒng)運行狀態(tài)數(shù)據(jù)等進行管理，一般包括：基準站數(shù)據(jù)實時存儲：存儲基準站實時數(shù)據(jù)流，以數(shù)據(jù)庫或文件方式進行管理；基準站數(shù)據(jù)遠程下載：通過人工或自動方式下載基準站原始觀測數(shù)據(jù)；基準站數(shù)據(jù)自動補缺：基準站實時數(shù)據(jù)流發(fā)生中斷并恢復后，可以自動連接基準站GNSS接收機等設備，自動下載其內(nèi)存中相應的數(shù)據(jù)，從而補齊缺失的數(shù)據(jù)項；系統(tǒng)運行狀態(tài)數(shù)據(jù)管理：以數(shù)據(jù)庫或文件方式管理事件記錄；數(shù)據(jù)庫管理：

18、若建立了系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，則應具備數(shù)據(jù)庫修改、刪除、檢索和創(chuàng)建等基本功能。用戶管理用戶管理指對使用系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務的用戶進行管理，一般包括：用戶賬號管理：對用戶名、密碼和單位等信息的注冊、修改和刪除等；用戶權(quán)限管理：設定用戶使用區(qū)域范圍、使用時間、使用頻率、是否允許同一賬號多次登陸等信息的注冊、修改和刪除等；使用計費管理：對流動站用戶計費模式和單價等信息的注冊、修改和刪除等；使用狀態(tài)分析：對流動站用戶使用時間、流量、次數(shù)和定位位置等數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、分析與匯總等。基準站管理軟件應對基準站設備和數(shù)據(jù)等進行管理，一般包括：權(quán)限管理：通過設定不同的用戶名和密碼，對基準站設備的訪問權(quán)限進行管理；基準站設備管理：包括監(jiān)

19、控GNSS接收機剩余內(nèi)存、電壓、溫度和數(shù)據(jù)輸出狀態(tài)等運行狀態(tài)， 重啟GNSS接收機等主要設備，遠程升級GNSS接收機固件，設置基準站設備的截止高度角、 采樣率、概略坐標、記錄方式和輸出協(xié)議等參數(shù)，監(jiān)測到基準站的通信延遲量，可通過視頻、音頻等方式對基準站周圍環(huán)境進行監(jiān)控等；基準站數(shù)據(jù)管理：包括下載基準站GNSS原始觀測數(shù)據(jù)、氣象觀測數(shù)據(jù)等，遠程刪除文件釋放基準站設備內(nèi)存等；基準站數(shù)據(jù)分析：對基準站GNSS原始觀測數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)質(zhì)量分析，以圖形或其他形式顯示星空圖、站址多路徑、數(shù)據(jù)可用性和衛(wèi)星信噪比等信息。輔助功能軟件可具有事件記錄、登陸許可和數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換等輔助功能，一般包括：數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換：可將GN

20、SS原始觀測數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為RINEX格式；二次開發(fā)接口：可提供二次開發(fā)接口，用于擴展系統(tǒng)應用；坐標轉(zhuǎn)換：支持實時或事后坐標轉(zhuǎn)換功能。軟件性能一般要求軟件性能指標主要包括處理能力、用戶并發(fā)數(shù)、響應時間、資源利用率、數(shù)據(jù)接口、兼容性、穩(wěn)定性和容錯性等指標：處理能力：可同時接入并處理的基準站數(shù)量以及基準站間最大距離；用戶并發(fā)數(shù)：可同時提供服務的用戶數(shù)量；響應時間：完成初始化和自檢的時間，以及用戶從接入到獲得數(shù)據(jù)服務的時間；資源利用率：軟件運行時CPU、內(nèi)存和存儲占用率等要求；穩(wěn)定性：軟件可以長期穩(wěn)定工作的能力；容錯性：指故障存在的情況下軟件仍能夠正常工作的特性。處理能力軟件處理能力一般要求：基準站接入數(shù)

21、量城市或小范圍地區(qū)的系統(tǒng)，應可同步接入并處理至少30個基準站的數(shù)據(jù)；省及直轄市使用的系統(tǒng)，應可同步接入并處理至少80個基準站的數(shù)據(jù)。相鄰基準站間距城市或小范圍地區(qū)的系統(tǒng)，相鄰基準站間距40km50km；在省及直轄市使用的系統(tǒng)，相鄰基準站間距50km80km。用戶并發(fā)數(shù)軟件用戶并發(fā)數(shù)一般要求：對于城市或小范圍地區(qū)系統(tǒng)，應可同時向至少200個用戶提供實時數(shù)據(jù)服務；對于省級系統(tǒng)，應可同時向至少500個用戶提供實時數(shù)據(jù)服務。響應時間軟件從啟動到能夠提供實時數(shù)據(jù)服務的時間，一般要求：應用于城市系統(tǒng)的軟件，首次啟動初始化和自檢時間不超過60min，重啟時初始化和自檢時間不超過10min；應用于省級系統(tǒng)的軟

22、件,首次啟動初始化和自檢時間不超過120min，重啟時初始化和自檢時間不超過10min；用戶接入到獲得數(shù)據(jù)服務的時間不大于30s。資源使用率軟件正常運行時，對CPU、內(nèi)存及存儲等資源的一般要求：CPU占用率應低于70%；內(nèi)存占用率不超過50%，且無內(nèi)存泄漏等問題；硬盤上應留有至少2GB空間。穩(wěn)定性軟件穩(wěn)定性一般要求如下：當軟件與基準站通信反復通斷時，其運行不受影響；當軟件與用戶通信反復通斷時，其運行不受影響；連續(xù)正常運行的時間至少應達到95%。容錯性軟件的容錯性要求一般如下：當輸入錯誤的精密星歷、基準站坐標和參數(shù)時，軟件應能正常運行并提出警示；當有25%基準站失效時，軟件應能正常運行并繼續(xù)提供

23、數(shù)據(jù)服務。軟件接口基準站數(shù)據(jù)接口軟件與基準站的通信協(xié)議和數(shù)據(jù)協(xié)議等應符合以下要求：與基準站的通信協(xié)議宜采用TCP/IP，也可以采用RS-232或其它通信協(xié)議；與基準站GNSS接收機實時通信所采用的數(shù)據(jù)協(xié)議應符合BD 410002-2015或BD 410003-2015的要求，也可采用基準站GNSS接收機支持的數(shù)據(jù)協(xié)議；與基準站UPS和氣象儀等設備通信的數(shù)據(jù)協(xié)議可采用設備支持的協(xié)議；基準站GNSS接收機內(nèi)部存儲的原始數(shù)據(jù)可按照其支持的二進制協(xié)議；軟件所存儲的基準站GNSS原始觀測數(shù)據(jù)文件須符合BD 410001-2015的要求。流動站數(shù)據(jù)接口軟件與基準站的通信協(xié)議和數(shù)據(jù)協(xié)議等應符合以下要求：與流

24、動站間宜采用移動通信方法，可采用4G/3G/2G/1G協(xié)議，也可以采用RS-232或其它通信協(xié)議；軟件向流動站通信的數(shù)據(jù)協(xié)議應符合BD 410002-2015或BD 410003-2015要求；流動站可以向軟件回傳位置信息，回傳數(shù)據(jù)應符合BD 410004-2015的要求。其它要求軟件其它要求如下：軟件可以采用Linux、Unix架構(gòu)或Windows 架構(gòu)；軟件部署可采用分布式或集中式架構(gòu)；軟件可以與其它服務系統(tǒng)相連，用于發(fā)布系統(tǒng)運行狀態(tài)和服務提示等信息。測試一般要求軟件測試一般要求包括：軟件應通過由GB/T 8566-2007規(guī)定的測試。測試內(nèi)容應滿足GB/T 25000.51-2010的基

25、本要求， 測試方法應滿足GB/T 15532-2008的基本要求，軟件的測試文檔等應滿足GB/T 8567的基本要求；應根據(jù)4的要求進行功能測試和性能測試；測試時所使用數(shù)據(jù)的采集應在GNSS接收機等設備正常工作的情況下進行；測試前應根據(jù)測試內(nèi)容和需求選擇并組建測試環(huán)境；功能測試可以與性能測試一起進行。測試環(huán)境一般要求通過模擬或其它等方式建立軟件與基準站和用戶的通信，運行軟件后測試軟件功能和性能指標是否滿足要求。測試環(huán)境可分為模擬測試環(huán)境和真實測試環(huán)境：硬件配置：模擬測試的硬件測試環(huán)境由23臺計算機、網(wǎng)絡設備、路由器等組成。真實測試時除需要模擬測試的計算機和網(wǎng)絡設備之外，還需要外部若干基準站和流

26、動站，所有設備連入互聯(lián)網(wǎng)形成一個整體，測試環(huán)境硬件配置見圖2；模擬測試環(huán)境：部署基準站端和用戶端模擬軟件與待測軟件，接入基準站原始觀測數(shù)據(jù)、流動站原始觀測數(shù)據(jù)和精密星歷構(gòu)成完整的測試環(huán)境。實際操作軟件，檢查軟件狀態(tài)和處理結(jié)果進行軟件測試。模擬測試環(huán)境的軟件配置見圖3；真實測試環(huán)境：利用真實基準站數(shù)據(jù)流、真實用戶流動站數(shù)據(jù)、精密星歷、用戶端模擬軟件和待測軟件一起構(gòu)成測試環(huán)境，實際操作軟件，檢查軟件反應和處理結(jié)果進行軟件測試。真實測試環(huán)境的軟件配置見圖4。計算機計算機路由器局域網(wǎng)計算機模擬測試環(huán)境的設備配置互聯(lián)網(wǎng)流動站設備流動站設備基準站設備基準站設備基準站設備基準站設備圖2 測試環(huán)境的硬件配置用

27、戶端模擬軟件待測軟件基準站端模擬軟件定位結(jié)果等基準站原始觀測數(shù)據(jù)精密星歷流動站原始觀測數(shù)據(jù)圖3 模擬測試環(huán)境軟件配置精密星歷用戶端模擬軟件GNSS基準站#n待測軟件GNSS基準站#2用戶#1GNSS基準站#1圖4 真實測試環(huán)境軟件配置模擬測試環(huán)境模式測試環(huán)境測試前應準備各類測試數(shù)據(jù)，一般包括：單機運行測試：即不建立軟件與基準站和用戶的通信，單機運行軟件后測試軟件是否具備相應的功能；用戶端模擬軟件：模擬多個用戶與軟件進行通信連接的軟件，具備流動站RTK定位功能，可以顯示接收到的差分數(shù)據(jù)并進行解碼，軟件需求見附件B；基準站端模擬軟件：模擬多個基準站數(shù)據(jù)流的可與待測軟件進行通信連接的測試專用軟件，軟

28、件需求見附錄B；基準站原始觀測數(shù)據(jù)：至少30個坐標已知的基準站原始數(shù)據(jù)文件，采樣間隔為1s，連續(xù)觀測時間長度不少于23.5h；用戶流動站原始觀測數(shù)據(jù)：1個坐標已知的用戶流動站原始數(shù)據(jù)文件，采樣間隔1s，連續(xù)觀測時間長度不少于2h，且位于基準站原始觀測數(shù)據(jù)的時間段內(nèi)；精密星歷：與基準站觀測數(shù)據(jù)時間段相應的精密星歷文件。真實測試環(huán)境真實測試環(huán)境測試前應準備各類測試數(shù)據(jù)，一般包括：基準站數(shù)據(jù)流：至少30個坐標已知的基準站原始數(shù)據(jù)流，采樣間隔應為1s；流動站數(shù)據(jù)流：1個坐標已知的流動站原始數(shù)據(jù)流，采樣間隔應為1s；用戶端模擬軟件：可模擬多個用戶與軟件進行通信連接的軟件，具備流動站RTK定位功能，可以顯

29、示接收到的差分數(shù)據(jù)并進行解碼，軟件需求見附件B；精密星歷：與基準站起止時間段相應的精密星歷文件。測試過程軟件功能測試和性能測試按照以下流程進行：功能測試：運行軟件并按照5.3逐項操作，檢查運行狀態(tài)，部分功能可在性能測試時一起進行；性能測試：按照5.2配置后運行軟件，按照5.4逐項操作，檢查運行狀態(tài)；在性能測試時，也可進行功能測試。功能測試自檢與初始化建立模擬或真實測試環(huán)境，通過對軟件的實際操作，測試軟件是否具備 4.2.2 中的功能，主要包括：檢查軟件是否能夠以配置文件方式存儲基準站信息、數(shù)據(jù)通信參數(shù)、數(shù)據(jù)處理各項參數(shù)和用戶賬號管理等參數(shù)；檢查軟件是否可自動根據(jù)系統(tǒng)配置文件的參數(shù)，連接基準站接

30、收機進行檢查并初始化；檢查軟件是否能夠自動配置數(shù)據(jù)處理參數(shù)并啟動數(shù)據(jù)處理模塊進行數(shù)據(jù)同步、數(shù)據(jù)計算等操作；檢查軟件是否能夠自動設置并啟動用戶服務器，偵聽接入端口，等待用戶接入；檢查軟件是否能夠按照時間順序記錄基準站通信狀態(tài)、用戶接入狀態(tài)和數(shù)據(jù)處理狀態(tài)等信息。事件記錄可以文件方式存儲。數(shù)據(jù)通信建立真實測試環(huán)境，通過對軟件的實際操作，測試軟件是否具備 4.2.3 中的功能，主要包括：檢查軟件是否可以根據(jù)設置的IP地址、端口以及通信模式連接基準站設備，讀取設備信息，不間斷地接收基準站原始觀測數(shù)據(jù)流；檢查軟件是否可以根據(jù)設定的協(xié)議格式對原始觀測數(shù)據(jù)流進行解碼，實時顯示并更新基準站接受的衛(wèi)星數(shù)、載波相位

31、觀測值、偽距觀測值和多普勒觀測值等；采用用戶端模擬軟件連接軟件系統(tǒng)，檢查是否可正常連接并進行通信,軟件應可顯示用戶連接狀態(tài)并詢問保密字等信息。數(shù)據(jù)處理建立模擬或真實測試環(huán)境，通過對軟件的實際操作，測試軟件是否具備 4.2.4 中的功能，主要包括：信息下載：檢查軟件是否具有設置精密星歷等信息下載地址、下載頻度和星歷類型等設置項， 軟件運行時，應能給出當前所用精密星歷的類型、地址和其它信息；基準站信息：檢查軟件是否具備基準站點位圖顯示界面，在運行時，軟件應可實時動態(tài)顯示每個基準站觀測的衛(wèi)星數(shù)、觀測值及其信噪比等信息；基準站自動組網(wǎng)：檢查軟件是否具備顯示基準站自動組網(wǎng)結(jié)果的顯示界面，軟件應以圖形給出

32、基準站網(wǎng)結(jié)構(gòu)，實時顯示并更新基線解算狀態(tài)；誤差估計與建模：檢查軟件是否具備各類誤差的顯示界面，軟件應可實時動態(tài)顯示并更新基準站網(wǎng)各類誤差殘差的計算結(jié)果；載波相位改正數(shù)計算：此項檢查在5.3.4中完成；偽距差分改正數(shù)計算：此項檢查在5.3.4中完成。數(shù)據(jù)服務建立模擬或真實測試環(huán)境，通過對軟件的實際操作，測試軟件是否具備 4.2.5 中的功能，一般包括：實時數(shù)據(jù)服務：檢查用戶端軟件是否接收到系統(tǒng)軟件發(fā)送的差分信息，若接收到的信息解碼后符合BD 410002-2015或BD 410003-2015的要求，則表明軟件具備實時數(shù)據(jù)服務能力；統(tǒng)計用戶端軟件定位結(jié)果與已知坐標的偏差、內(nèi)符合和外符合中誤差：提

33、供偽距差分服務時用戶端應達到米級和亞米級精度，提供載波相位差分服務時用戶端應達到厘米級精度；內(nèi)符合中誤差和外符合中誤差計算見附錄A。事后數(shù)據(jù)服務：檢查系統(tǒng)軟件是否具備設置GNSS原始觀測數(shù)據(jù)實時存儲的界面，并將文件保存間隔設定為1h 1個文件；軟件運行2h后，檢查在設定目錄中是否存有基準站GNSS原始觀測數(shù)據(jù)文件，且數(shù)據(jù)文件格式是否符合BD 410001-2015 的要求，若符合，則表明系統(tǒng)軟件具備事后數(shù)據(jù)服務能力。數(shù)據(jù)庫管理：檢查軟件能否將運行狀態(tài)、異常事件、系統(tǒng)配置等參數(shù)以數(shù)據(jù)庫或其它方式存儲并管理，在自檢和初始化時可自動讀入相關(guān)配置文件。完好性監(jiān)測建立真實測試環(huán)境，通過對軟件的實際操作，

34、測試軟件是否具備 4.2.6 中的功能，一般包括：基準站數(shù)據(jù)質(zhì)量分析：軟件應能輸出并顯示觀測數(shù)據(jù)的完整性、周跳發(fā)生的頻度、偽距和載波觀測值的精度、站址多路徑信息、接收機鐘穩(wěn)定性和基準站穩(wěn)定性等信息；系統(tǒng)完備性監(jiān)測：軟件應能實時監(jiān)測衛(wèi)星信號可用性，在發(fā)現(xiàn)異常時提示報警；能否監(jiān)測一個或多個站的實時定位服務的精度，發(fā)現(xiàn)問題時提示報警；監(jiān)控設備運行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)異常時提示報警并啟動備份機。系統(tǒng)管理建立真實測試環(huán)境，通過對軟件的實際操作，測試軟件是否具備 4.2.7 中的功能，一般包括：檢查軟件是否具備使用者管理界面，檢查是否可以對登陸用戶名和密碼以及使用權(quán)限設置進行設置和管理；檢查軟件是否具備設備管理界面

35、，檢查是否可以設置遠程設備訪問地址、訪問權(quán)限和定時監(jiān)控間隔等信息，實現(xiàn)對基準站設備的遠程訪問操作，是否可以遠程訪問GNSS基準站的設備，并對設備進行規(guī)定權(quán)限下的操作；檢查軟件是否具備數(shù)據(jù)庫管理界面，檢查是否可以設置訪問用戶、密碼以及權(quán)限；檢查軟件是否具備事件記錄管理界面，檢查是否可以設定事件存儲類型和文件目錄等信息，是否可以文件形式存儲軟件運行過程中的通信中斷、用戶接入和掛斷、數(shù)據(jù)處理異常、操作者登陸、設備遠程訪問和訪問數(shù)據(jù)庫等各項事件。數(shù)據(jù)管理建立真實測試環(huán)境，通過對軟件的實際操作，測試軟件是否具備 4.2.8 中的功能，一般包括：檢查軟件是否具備基準站數(shù)據(jù)實時存儲設置界面，是否可以設置數(shù)據(jù)

36、存儲間隔、內(nèi)容、存儲目錄、存儲文件形式和文件格式等內(nèi)容；軟件運行1小時后，檢查相應目錄中是否存有基準站的原始觀測數(shù)據(jù)文件，且其數(shù)據(jù)格式應滿足BD410001-2015或軟件使用說明要求；檢查軟件是否具備基準站數(shù)據(jù)遠程下載設置和操作界面，是否可以設置基準站地址、下載方式和數(shù)據(jù)存儲目錄等內(nèi)容，是否可以遠程下載某個基準站的原始觀測數(shù)據(jù)并在本地生成原始數(shù)據(jù)文件；檢查軟件是否具備基準站數(shù)據(jù)自動補缺設置界面，是否可以設置自動檢查數(shù)據(jù)間隔、數(shù)據(jù)補缺模式和數(shù)據(jù)文件格式等內(nèi)容；人為終止某個基準站通信連接，等待15分鐘后再恢復連接，檢查存儲的原始數(shù)據(jù)文件，文件中應完整，且無數(shù)據(jù)缺失；檢查軟件是否具備系統(tǒng)運行狀態(tài)數(shù)

37、據(jù)管理界面，是否可以設置文件生成、存儲目錄及間隔等信息；系統(tǒng)運行1h后打開系統(tǒng)事件記錄文件，檢查是否有數(shù)據(jù)文件生成等記錄項；對于以數(shù)據(jù)庫方式進行系統(tǒng)管理的軟件，應具備數(shù)據(jù)庫管理界面，對數(shù)據(jù)庫進行檢索、更新、添加等操作，在該界面中進行實際操作，并調(diào)取數(shù)據(jù)庫，以確認對數(shù)據(jù)庫的各項操作真實有效。用戶管理建立真實測試環(huán)境，通過對軟件的實際操作，測試軟件是否具備 4.2.9 中的功能，一般包括：檢查是否可以在用戶管理界面增加、修改和刪除用戶名、密碼、單位信息和使用等內(nèi)容；操作用戶終端軟件，用不正確的用戶名和密碼來登陸軟件，檢查軟件是否可以拒絕該用戶的訪問；檢查是否可以在用戶管理界面中注冊、修改和刪除用戶

38、作業(yè)區(qū)域范圍、作業(yè)時間、是否允許同一賬號多次登陸等信息；操作用戶終端模擬軟件，分別輸入超出許可使用范圍、使用時間的信息，檢查軟件是否可以拒絕該用戶的訪問；運行兩組用戶終端模擬軟件，用同一個賬戶登錄，檢查軟件是否可以識別用戶賬號并根據(jù)設定值來接受或拒絕用戶的訪問；檢查是否可以在用戶管理界面中注冊、修改和刪除用戶計費模式和單價等信息；運行用戶終端軟件，連接系統(tǒng)并得到數(shù)據(jù)服務后，檢查系統(tǒng)中的在線時間是否正常計數(shù)；檢查軟件是否具備用戶使用狀態(tài)分析功能項，按照時間順序?qū)τ脩羰褂脮r間、流量、位置和賬號復用等信息進行統(tǒng)計和分析；運行用戶終端軟件，記錄獲取數(shù)據(jù)服務的累積時間，使用該功能項進行用戶使用情況分析，

39、所得的用戶使用時長應與記錄的累積時間相符。基準站管理建立真實測試環(huán)境，通過對軟件的實際操作，測試軟件是否具備 4.2.10 中的功能，一般包括：檢查軟件是否具備基準站管理界面，是否可以設置用戶名、密碼和讀取權(quán)限；運行軟件后，在基準站管理界面中設定某基準站設備的訪問權(quán)限，遠程訪問該基準站并進行操作，檢查是否可以了解到基準站設備；檢查軟件是否可以設置截止高度角、采樣率、概略坐標和輸出協(xié)議等參數(shù)，設置后基準站設備應可作出響應，并將觀測參數(shù)設定為設定值；檢查軟件是否具備基準站設備運行狀態(tài)界面，是否可以顯示設備剩余內(nèi)存、電壓、溫度、數(shù)據(jù)輸出狀態(tài)和通信延遲量等各類信息，這些信息應根據(jù)數(shù)據(jù)通信情況實時更新；

40、檢查軟件能否下載并在本地存儲基準站GNSS原始觀測數(shù)據(jù)、氣象觀測數(shù)據(jù)等，是否可以通過軟件刪除基準站GNSS接收機內(nèi)的文件；檢查軟件是否可以圖形或其他形式顯示星空圖、站址多路徑、數(shù)據(jù)可用性和衛(wèi)星信噪比等信息并根據(jù)通信情況實時更新。輔助功能建立模擬測試環(huán)境，通過對軟件的實際操作，測試軟件是否具備 4.2.11 中的功能，一般包括：運行軟件，利用軟件提供的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換將GNSS原始觀測數(shù)據(jù)文件進行格式轉(zhuǎn)換，檢查轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)文件是否符合BD 410001-2015 的要求；檢查軟件的使用說明是否有對軟件進行二次開發(fā)的介紹；選取一個具備兩個坐標系統(tǒng)坐標的已知點，利用軟件提供的坐標轉(zhuǎn)換功能，檢查是否能夠在

41、兩套坐標之間相互轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)果差異應小于1.0mm。性能測試處理能力建立模擬或真實測試環(huán)境，測試軟件是否滿足 4.3.2 的性能要求，一般要求：基準站接入數(shù)，建立模擬測試環(huán)境，通過調(diào)整基準站的接入數(shù)量進行測試：設置基準站端模擬軟件為連接20個基準站，按照5.3.4檢查軟件數(shù)據(jù)服務是否正常；設置基準站端模擬軟件每次增加1個基準站，按照5.3.4檢查軟件數(shù)據(jù)服務是否正常；軟件數(shù)據(jù)服務出錯或無法增加新的基準站時，停止測試，基準站端軟件中的基準站連接數(shù)即為軟件處理能力中的最大基準站接入數(shù)；對于城市或小范圍地區(qū)系統(tǒng)，最大基準站接入數(shù)應大于或等于30；對于省級系統(tǒng)，最大基準站接入數(shù)應大于或等于80。相鄰基

42、準站間距，建立模擬或真實測試環(huán)境，根據(jù)站間距選擇接入的基準站進行測試：對于城市或小范圍地區(qū)系統(tǒng)，選擇4個相鄰站間距為40km50km的基準站，接入軟件后按照5.3.4檢查數(shù)據(jù)服務能力是否正常；對于省級系統(tǒng)，選擇4個相鄰站間距為50km80km的基準站，接入軟件后按照5.3.4檢查數(shù)據(jù)服務能力是否正常。用戶并發(fā)數(shù)建立模擬測試環(huán)境，測試軟件是否滿足 4.3.3 的性能要求，包括：設置用戶端模擬軟件為1個用戶，按照5.3.4確定軟件數(shù)據(jù)服務處于正常狀態(tài)；設置用戶端模擬軟件依次增加5個、10個、50個用戶，按照5.3.4確定軟件數(shù)據(jù)服務是否正常；在軟件數(shù)據(jù)服務出錯或無法增加用戶連接數(shù)時，停止測試，用戶

43、端模擬軟件中的用戶連接數(shù)即為軟件容許的最大用戶并發(fā)數(shù)；對于城市或小范圍地區(qū)系統(tǒng)，最大用戶并發(fā)數(shù)應大于或等于200；對于省級系統(tǒng)，最大用戶并發(fā)數(shù)應大于或等于500。響應時間建立真實測試環(huán)境，測試軟件是否滿足 4.3.4 的性能要求，包括：應用于城市系統(tǒng)的軟件，檢查軟件首次啟動初始化和自檢時間是否超過60min，重啟時初始化和自檢時間是否超過10min；應用于省級系統(tǒng)的軟件,檢查軟件首次啟動初始化和自檢時間是否超過120min，重啟時初始化和自檢時間是否超過10min；檢查用戶從接入到獲得數(shù)據(jù)服務的時間是否超過30s。資源利用率建立模擬測試環(huán)境，測試軟件是否滿足 4.3.5 的性能要求，包括：城市

44、系統(tǒng)接入30個基準站和10個用戶；省級系統(tǒng)接入80個基準站和20個用戶；檢查計算機的CPU占用率，應低于70%；檢查計算機的內(nèi)存占用率，應低于50%，且在1h內(nèi)占用率穩(wěn)定無顯著變化。穩(wěn)定性建立模擬測試環(huán)境，測試軟件是否滿足 4.3.6 的性能要求，包括：接入基準站和1個用戶數(shù)據(jù)，按照5.3.4確認軟件數(shù)據(jù)服務功能正常；設置基準站端模擬軟件建立1個新的基準站，以5s間隔反復連接軟件20次，軟件數(shù)據(jù)服務應不受影響；設置用戶端模擬軟件建立1個新的用戶，以5s間隔反復連接軟件20次，軟件數(shù)據(jù)服務應不受影響；連續(xù)運行軟件24h并記錄用戶定位數(shù)據(jù)，對用戶定位結(jié)果進行統(tǒng)計，符合精度要求的歷元數(shù)與理論歷元數(shù)之

45、比應大于或等于95%。容錯性建立模擬測試環(huán)境，測試軟件是否滿足 4.3.7 的性能要求，包括：接入基準站和1個用戶數(shù)據(jù)，按照5.3.4 確認軟件數(shù)據(jù)服務功能是否正常；向軟件輸入錯誤的精密星歷、基準站坐標等參數(shù)，軟件應給出提示，并正常運行；設置基準站端模擬軟件，軟件運行狀態(tài)下取消25%的基準站數(shù)量，按照5.3.4檢軟件數(shù)據(jù)服務功能是否正常。接口測試基準站數(shù)據(jù)接口建立模擬測試環(huán)境，測試軟件是否滿足 4.4.1 的接口要求，一般包括：修改基準站數(shù)據(jù)協(xié)議，檢查軟件是否能夠提供正常的數(shù)據(jù)服務；向基準站數(shù)據(jù)中加入錯誤信息，檢查軟件是否能夠檢測錯誤并正常工作；修改基準站數(shù)據(jù)長度，檢查軟件是否能夠檢測錯誤并正

46、常工作；檢查軟件所存儲的原始觀測數(shù)據(jù)文件是否符合BD410001-2015的要求。流動站數(shù)據(jù)接口建立模擬測試環(huán)境，測試軟件是否滿足 4.4.2 的接口要求，一般包括：檢查軟件提供的服務數(shù)據(jù)是否符合BD410002- 2015 或BD410003-2015的要求；采用用戶端模擬軟件向軟件回傳符合BD410004-2015的位置信息，檢查軟件是否能正常識別并解析得到用戶位置；向流動站回傳的位置信息中加入錯誤字段，檢查軟件是否能識別錯誤并正常工作。使用說明使用說明（書）的編寫應符合計算機軟件產(chǎn)品開發(fā)文件編制指南（GB/T8567-2006）和計算機軟件測試文件編制規(guī)范（GB/T9386-2008），

47、具體包括以下相關(guān)內(nèi)容：軟件需求說明；數(shù)據(jù)要求說明；軟件功能及操作；軟件測試分析。使用說明的驗證方法按GB/T8567-2006的規(guī)定執(zhí)行。附錄A（資料性附錄） 測試數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法內(nèi)符合中誤差設在某測試點上進行 RTK 觀測共得到 n 個坐標觀測值， 第 i 次(i n) 的空間直角坐標值為( Xi ,Yi , Zi ) ，經(jīng)投影換算得到的平面和高程值為(xi , yi , Hi ) ，則該點的內(nèi)符合中誤差可按照式（A.1）到式（A.6）計算：nX i X i1nnYi Y i1n（A.1）nZi Z i1nnxi x i1nn yi y i1nn（A.2） H Hi i1ndXi Xi XdYi

48、 Yi YidS dX 2 dY 2 dZ 2iiidZi Zi Z（A.3）dxi xi xdy y yii dH H Hii（A.4）dx2 dy2iids idXidXi i1n 1nMXdYidYi i1n 1n MY dZidZi i1n 1nZ M . （A.5）dSidSi i1n 1nMSMx M y dHidHi i1n 1ndxidxi i1n 1ndyidyi i1n 1n. （A.6）MH dsidsi i1n 1nMs式中：n 觀測值個數(shù)；i 觀測序號， i n ；( Xi ,Yi , Zi ) 第i 次觀測得到的空間直角坐標值，單位m；(xi , yi , Hi )

49、 由第i 次空間直角坐標值投影得到的平面坐標和高程值，單位m； ( X ,Y , Z ) 根據(jù)n 次觀測值得到的空間直角坐標值均值，單位 m；(x, y, H ) 經(jīng)投影轉(zhuǎn)換得到的測試點平面坐標均值和高程均值，單位 m；(dXi , dYi , dZi )第i 次觀測值空間直角坐標分量與坐標分量均值的差值，單位m；(dxi , dyi , dHi )第i 次觀測值平面坐標分量與平面坐標分量均值的差值，單位m；dSi 第i 次觀測值與均值的點位差值，單位 m；dsi 第i 次觀測值與均值的點位平面差值，單位 m；(MX , MY , MZ ) 該測試點空間直角坐標分量的內(nèi)符合中誤差，單位m；(Mx , My , MH ) 該測試點平面坐標分量和高程的內(nèi)符合中誤差，單位 m