JJG(粵) 065-2022 全球衛(wèi)星導航定位接收機(測地型和導航型) 檢定規(guī)程

廣東省地方計量檢定規(guī)程JJG(粵)065―2022全球衛(wèi)星導航定位接收機（測地型和導航型）GlobalNavigationSatelliteSystem（GNSS）Receivers(GeodeticandNavigational)2022-1-21發(fā)布2022-4-21實施JJG(粵)065—2022全球衛(wèi)星導航定位接收機JJG(粵)065—2022（測地型和導航型）檢定規(guī)程VerificationRegulationofGlobalNavigationSatelliteSystem（GNSS）Receivers(GeodeticandNavigational)JJG(粵)065—2022JJG(粵)065—2022目錄引言.......................................................................................................................................（Ⅱ）1范圍..................................................................................................................................（1）2引用文件..........................................................................................................................（1）3術語..................................................................................................................................（1）3.1術語和定義...................................................................................................................（1）3.2縮略語...........................................................................................................................（2）4概述..................................................................................................................................（2）5計量性能要求..................................................................................................................（3）5.1時間特性.......................................................................................................................（3）5.2測地型GNSS接收機..................................................................................................（4）5.3實時動態(tài)（RTK）測量示值誤差...............................................................................（4）5.4導航型GNSS接收機的單點定位精度......................................................................（4）6通用技術要求..................................................................................................................（4）6.1外觀與常規(guī)檢查...........................................................................................................（4）6.2設置與顯示...................................................................................................................（5）6.3數(shù)據(jù)接口與傳輸...........................................................................................................（5）6.4數(shù)據(jù)存儲.......................................................................................................................（5）6.5配套商業(yè)軟件功能.......................................................................................................（5）7計量器具控制..................................................................................................................（5）7.1檢定條件.......................................................................................................................（5）7.2計量標準器具及配套設備...........................................................................................（5）7.3檢定項目.......................................................................................................................（6）7.4檢定方法.......................................................................................................................（7）7.5檢定結果的處理...........................................................................................................（10）7.6檢定周期.......................................................................................................................（10）附錄A地心地固空間直角坐標到站心坐標系下的坐標轉(zhuǎn)換........................................（11）附錄B全球衛(wèi)星導航定位接收機檢定記錄推薦格式....................................................（12）附錄C檢定證書/檢定結果通知書第2頁推薦格式.......................................................（14）附錄D檢定結果通知書檢定結果頁推薦格式................................................................（15）IJJG(粵)065—2022引言本規(guī)程依據(jù)國家計量技術規(guī)范JJF1002—2010《國家計量檢定規(guī)程編寫規(guī)則》、JJF1001—2011《通用計量術語及定義》和JJF1059.1—2012《測量不確定度評定與表示》為基礎性規(guī)范進行制訂。本規(guī)程在試驗項目和試驗程序上引用了JJF1118—2004《全球定位系統(tǒng)(GPS)接收機(測地型和導航型)》校準規(guī)范、GB/T39399—2020《北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)測量型接收機》通用規(guī)范、CH8016—95《全球定位系統(tǒng)(GPS)測量型接收機》檢定規(guī)程和CH/T8018—2009《全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）測量型接收機RTK》檢定規(guī)程的規(guī)定，同時還參照了GB/T18214.1—2000《全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）第1部分：全球定位系統(tǒng)（GPS）接收設備性能標準測試方法和要求的測試結果》、GB/T39267—2020北斗衛(wèi)星導航術語、GB/T18314—2009《全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范》的內(nèi)容。本規(guī)程為首次發(fā)布。IIJJG(粵)065—2022全球衛(wèi)星導航定位接收機（測地型和導航型）檢定規(guī)程1范圍本標準規(guī)定了全球衛(wèi)星導航定位接收機（測地型和導航型）的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢查。本標準適用于各種準確度的測地型和導航型接收機的檢定。2引用文件本規(guī)程引用下列文件：JJF1118—2004全球定位系統(tǒng)（GPS）接收機（測地型和導航型）校準規(guī)范GB/T18214.1—2000全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）第1部分：全球定位系統(tǒng)（GPS）接收設備性能標準、測試方法和要求的測試結果GB/T18314—2009全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范GB/T39267—2020北斗衛(wèi)星導航術語CH8016—1995全球定位系統(tǒng)（GPS）測量型接收機檢定規(guī)程以上是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)程。3術語下列術語和定義適用于本規(guī)程。3.1術語和定義3.1.1觀測時段observationsession測站開始接收衛(wèi)星信號到停止接收，連續(xù)觀測的時間間隔稱為觀測時段，簡稱時段。[JJF1118—2014，3.1]3.1.2捕獲acquisition處理GNSS衛(wèi)星信號來獲取滿足精度要求的定位過程。[GB/T18214.1—2000，3.1.5]3.1.3接收機內(nèi)部噪聲水平receiverinteriornoiselevel接收機的內(nèi)部噪聲是接收機通道間的偏差，延遲鎖相環(huán)、碼跟蹤環(huán)的偏差，以及鐘差1JJG(粵)065—2022等引起的測距和測相誤差的綜合反映。[CH8016—95，3.4]3.1.4天線相位中心antennaphasiccenter天線相位中心（平均天線相位中心averageofantennaphasiccenter）是指微波天線的電氣中心。其理論設計應與天線幾何中心一致。天線相位中心與幾何中心之差稱為天線相位中心偏差。[JJF1118—2014，3.6]3.1.5零基線zerobaseline二臺或多臺接收機通過屏蔽暗箱或功分器接收來自同一天線的衛(wèi)星信號，由此構成的基線，其理論值為零。[CH8016—95，3.1]3.1.6靜態(tài)測量staticobservation通過在多個測站上進行同步觀測，確定測站之間相對位置的GNSS定位測量。[GB/T18314—2009，3.6]3.1.7RTK測量RTKobservationGNSS相對定位技術的一種，主要通過基準站和流動站之間的實時數(shù)據(jù)鏈路和載波相對定位快速解算技術，實現(xiàn)高精度動態(tài)相對定位。[GB/T39267—2020，2.3.38]3.2縮略語下列縮略語適用于本文件。GNSS——GlobalNavigationSatelliteSystems，全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)；PDOP——PositionalDilutionOfPrecision，位置精度因子；HDOP——HorizontalDilutionofPrecision，平面位置精度因子；RTK——RealTimeKinematic，實時動態(tài)（載波相位差分定位）。4概述全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)（GNSS）具有全球性、全天候、連續(xù)性和實時性的導航、定位和授時功能，為全球用戶提供精密的三維坐標、速度和時間信息。GNSS接收機是利用北斗（BDS）、GLONASS、Galileo和GPS衛(wèi)星導航系統(tǒng)中的一個或多個系統(tǒng)的衛(wèi)星信號進行2JJG(粵)065—2022定位、導航和授時服務的終端設備。GNSS接收機一般由天線、接收機和控制器組成，主要任務是接收、跟蹤、變換和測量GNSS信號，以及確定空間位置、運動速度和時間信息。GNSS接收機按照用途可以分為測地型、導航型和授時型。測地型接收機是利用偽距、載波相位觀測值進行相對定位的設備，主要應用于精密大地測量和工程測量；導航型接收機是導航衛(wèi)星提供導航電文、測距碼及位置增強信息實現(xiàn)實時定位，輸出位置、速度、時間等信息，廣泛應用于導航、地理信息數(shù)據(jù)采集等領域。測地型GNSS接收機的準確度等級以接收機標稱的靜態(tài)測量相對精度用abD表示。儀器的標準差用下式（1）表示：a2(bD)2（1）式中：a——接收機標稱靜態(tài)或動態(tài)固定誤差值，單位為mm；b——接收機標稱靜態(tài)或動態(tài)比例誤差系數(shù)，單位為mm/km；D——被測點間的距離，單位為km。5計量性能要求本規(guī)程涵蓋了測地型和導航型GNSS接收機各種不同功能的計量性能要求內(nèi)容，檢定項目需根據(jù)GNSS接收機的實際功能進行相關檢定工作。5.1時間特性5.1.1冷啟動首次定位時間在輸入衛(wèi)星導航信號功率電平為-128dBm時，接收機在概略位置、概略時間、星歷和歷書未知狀態(tài)下開機，同時使用電子秒表進行計時，到首次能夠在其后10s連續(xù)輸出三維定位誤差小于100m的定位數(shù)據(jù)，所需時間應不超過120s。5.1.2熱啟動首次定位時間在輸入衛(wèi)星導航信號功率電平為-128dBm時，接收機在概略位置、概略時間、星歷和歷書已知的狀態(tài)下開機，同時使用電子秒表進行計時，到首次能夠在其后10s連續(xù)輸出三維定位誤差小于100m的定位數(shù)據(jù)，所需時間應不超過20s。5.2測地型GNSS接收機3JJG(粵)065—20225.2.1GNSS接收機內(nèi)部噪聲水平使用零基線測試比對時，對1.5h觀測值，基線分量及長度應在1mm以內(nèi)。5.2.2GNSS接收機天線相位中心一致性天線在不同方位下測定同一基線的變化值應小于GNSS接收機標稱的固定誤差。5.2.3GNSS接收機測量示值誤差5.2.3.1短基線測量短基線測量誤差應小于GNSS接收機的標稱標準差。其中GNSS接收機的標稱標準差為（abD）。5.2.3.2中、長基線測量中、長距離測量的誤差△d應符合以下要求：觀測距離D≤5km時，△d1≤；觀測距離D＞5km時，△d2≤2。5.3實時動態(tài)（RTK）測量示值誤差實時動態(tài)（RTK）測量示值誤差應不超過儀器動態(tài)RTK測量最大允許誤差d。其中，儀器動態(tài)測量精度為adbdd，其標準差為：dad2bd2d2（2）式中：ad——標稱動態(tài)固定誤差值，單位為mm；bd——標稱動態(tài)比例誤差系數(shù)，單位為mm/km；d——被測點間距離，單位為km。5.4導航型GNSS接收機的單點定位精度單點定位精度不大于儀器標稱值。6通用技術要求6.1外觀與常規(guī)檢查6.1.1GNSS測量型接收機應包括下列組成部分：GNSS天線、接收機主機、配件、數(shù)據(jù)處理軟件。4JJG(粵)065—20226.1.2接收機各連接部件的連接應穩(wěn)定可靠。6.1.3表面應無明顯的劃痕、裂縫和變形。6.1.4外殼應有一定的剛度和強度。6.1.5各按鍵應操作靈活、無卡滯現(xiàn)象。6.2設置及顯示6.2.1GNSS接收機應具有優(yōu)于1Hz的采樣能力，并可根據(jù)需要改變參數(shù)設置，包括接收衛(wèi)星的截止高度角、數(shù)據(jù)采樣間隔等。6.2.2GNSS接收機應具有下列信息的顯示或提示功能：接收衛(wèi)星狀態(tài)、存儲狀態(tài)、電源狀態(tài)、故障狀態(tài)、工作模式狀態(tài)。6.3數(shù)據(jù)接口與傳輸6.3.1GNSS接收機應能把記錄的觀測數(shù)據(jù)輸出到外部設備，能根據(jù)要求選擇輸出的數(shù)據(jù)類型和格式。6.3.2用于連續(xù)運行參考站的GNSS接收機應具有以太網(wǎng)接口、串行接口和10MHz頻標接口。6.4數(shù)據(jù)存儲6.4.1GNSS接收機應能存儲相應的觀測數(shù)據(jù)，應能把記錄的觀測數(shù)據(jù)輸出到計算機。6.4.2GNSS接收機在非正常斷電時，應具有數(shù)據(jù)保存功能。6.5配套商業(yè)軟件功能通過目視及實例計算進行檢查。注：導航型GNSS接收機只檢定6.1.2、6.1.3、6.1.4、6.1.5項。7計量器具控制計量器具控制包括首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢查。7.1檢定條件7.1.1GNSS接收機檢定裝置需在地質(zhì)構造堅固穩(wěn)定，周邊無顯著電磁信號干擾的地方安置。7.1.2工作溫度：-10℃～50℃，相對濕度：5%～95%。7.2計量標準器具及配套設備7.2.1GNSS信號采集回放儀：采集回放頻率支持被檢接收機所用的GNSS系統(tǒng)，至少包5JJG(粵)065—2022括GPSL1和BDSB1頻點；信號功率輸出范圍（-150～-110）dBm；最大允許誤差：±0.5dB。GNSS信號采集回放儀錄制標準觀測點位數(shù)據(jù)可循環(huán)重復使用。7.2.2GNSS信號模擬器：輸出頻率支持被檢設備接收機所用的GNSS系統(tǒng)，至少包括GPSL1和BDSB1頻點；信號功率輸出范圍（-150～-110）dBm；最大允許誤差：±0.5dB；偽距變化率精度優(yōu)于0.005m/s。7.2.3GNSS標準基線場：各點位應埋設成強制歸心的觀測墩，周圍無強電磁信號干擾，點位環(huán)視高度角15°以上應無障礙物，標準基線場長度分類見表1。表1基線長度分類基線長度分類超短基線長度范圍測量標準差≤1.0mm200mm～24m短基線24m≤D≤2000m2000m≤D≤30000m≤1.0mm+1.0×10-6-6DD中、長基線≤3.0mm+1.0×107.2.4電子秒表：最大允許誤差：±0.5s/d。7.2.5屏蔽暗箱頻率范圍：1GHz～3GHz；屏蔽效能：＞80dB。7.2.6GNSS接收機：靜態(tài)測量：±（2.5mm+1×10D）；動態(tài)測量：±（8mm+1×10D）。-6-67.3檢定項目首次檢定，后續(xù)檢定及使用中檢查項目見表2。表2檢定項目序號檢定項目結構與外觀一般功能時間特性首次檢定后續(xù)檢定使用中檢定123++++++++-GNSS接收機內(nèi)部噪聲水平45++++++天線相位中心偏差6JJG(粵)065—2022表2（續(xù)）序號檢定項目短基線測量首次檢定后續(xù)檢定使用中檢定67++++++中、長基線測量實時動態(tài)（RTK）測量示值誤差89++++-+導航型GNSS接收機的單點定位精度注：“+”為應檢項目，“-”為可不檢項目對于導航型GNSS接收機，只檢定表中的第1、9項7.4檢定方法7.4.1外觀與常規(guī)檢查通過目測及基本操作，應滿足6.1的要求。7.4.2設置及顯示通過目測及基本操作，應滿足6.2的要求。7.4.3數(shù)據(jù)接口與傳輸通過目測及基本操作，應滿足6.3的要求。7.4.4數(shù)據(jù)存儲通過目測及基本操作，應滿足6.4的要求。7.4.5配套商業(yè)軟件的功能通過目視及實例計算進行檢查，應滿足6.5的要求7.4.6首次定位時間7.4.6.1冷啟動首次定位時間使用GNSS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，輸出功率電平為-128dBm。使接收機在下述任一種狀態(tài)下開機，以獲得冷啟動狀態(tài)：a）為接收機初始化一個距實際測試位置不少于1000km但不超過10000km的偽位置，或刪除當前歷書數(shù)據(jù)；7JJG(粵)065—2022b）7天以上不加電。以1Hz的位置更新率連續(xù)記錄輸出的定位數(shù)據(jù)，找出首次連續(xù)10次輸出三維定位誤差不超過100m的定位數(shù)據(jù)的時刻，使用電子秒表確定從開機到上述10個輸出時刻中第1個時刻的時間間隔，應符合5.1.1的要求。7.4.6.2熱啟動首次定位時間使用GNSS信號模擬器進行測試，設置模擬器仿真速度不高于2m/s的直線運行用戶軌跡，輸出功率電平為-128dBm。在接收機正常定位狀態(tài)下，短時斷電60s后，接收機重新開機，以1Hz的位置更新率連續(xù)記錄輸出的定位數(shù)據(jù)，找出首次連續(xù)10次輸出三維定位誤差不超過100m的定位數(shù)據(jù)的時刻，使用電子秒表確定從開機到上述10個輸出時刻中第1個時刻的時間間隔，應符合5.1.2的要求。7.4.7接收機內(nèi)部噪聲水平采用零基線法測試GNSS接收機內(nèi)部噪聲水平，GNSS信號采集回放儀連接屏蔽暗箱，將被檢GNSS接收機設置為靜態(tài)作業(yè)模式并放置于屏蔽暗箱內(nèi)，記錄點位數(shù)據(jù)不少于1.5h，用生產(chǎn)廠家提供配套商用軟件對觀測數(shù)據(jù)進行基線解算處理，求得坐標增量△X、△Y和基線長度S應符合5.2.1的規(guī)定。7.4.8GNSS接收機天線相位中心一致性用相對定位法檢定天線相位中心一致性時，在超短基線上先將接收機天線精確對中、整平，天線定向標志指向北方向，衛(wèi)星高度角設為15°，采樣間隔設為15s，每個觀測時段為40min。固定一個天線，其余天線依次轉(zhuǎn)動90°、180°、270°，各觀測一個時段。分別求出各時段基線向量，最大值與最小值之差作為檢定結果，結果應符合5.2.2的要求。7.4.9測地型GNSS接收機的測量誤差在屏蔽暗箱內(nèi)進行，分別進行短基線測量和中、長基線測量。7.4.9.1短基線測量a）數(shù)據(jù)的獲取GNSS信號采集回放儀與扼流圈天線連接，將扼流圈天線安裝于GNSS檢測場標準點位上，調(diào)整基座將扼流圈天線嚴格整平居中，將一臺GNSS接收機置于另一短基線點，作為陪檢儀器，天線按約定統(tǒng)一指向正北方向。接收機保證同步觀測時間在1h以上，測試8JJG(粵)065—2022不得少于3條基線，此獲取數(shù)據(jù)作為后續(xù)檢定過程原始數(shù)據(jù)重復播發(fā)使用。b）數(shù)據(jù)的播發(fā)GNSS信號采集回放儀連接屏蔽暗箱，被檢GNSS接收機置于屏蔽暗箱內(nèi)，被檢儀器接收衛(wèi)星數(shù)據(jù)，將其數(shù)據(jù)與陪檢儀器數(shù)據(jù)經(jīng)配套商用軟件解算后的基線值與已知標準基線值比較，其差值應小于GNSS接收機的標稱標準差。7.4.9.2中、長基線測量a）數(shù)據(jù)的獲取中、長基線的數(shù)據(jù)獲取過程同7.4.9.1，最短觀測時間見表3。表3基線最短觀測時間基線長度分類D≤5km最短觀測時間（h）1.52.02.54.05km＜D≤15km15km＜D≤30kmD＞30kmb）數(shù)據(jù)的播發(fā)數(shù)據(jù)播放方法同7.4.9.1，結果應滿足5.2.3.2的要求。7.4.10RTK測量精度在GNSS標準基線場觀測墩上架設基準站，選擇距離基準站點1000米以內(nèi)的3個標準點位，使用GNSS信號采集回放儀錄制基準站差分數(shù)據(jù)及標準點位數(shù)據(jù)，待檢接收機設置成差分模式，接收機初始化完成后，記錄RTK定位結果，連續(xù)采集不少于20個測量結果。按照公式（3）和（4）計算RTK測量示值誤差。Di(X0Xi)DiD02(Y0Yi)2(Z0Zi)2（3）（4）式中：X0、Y0、Z0——參考站已知WGS坐標；Xi、Yi、Zi——流動站實測WGS坐標；D0——流動站到參考站的已知距離值，單位為m；9JJG(粵)065—2022Di——流動站到參考站的實測距離值，單位為m。實時動態(tài)（RTK）的測量示值誤差絕對值小于接收機最大允許誤差（即d）為合格，20個示值誤差絕對值允許1個超出最大允許誤差。7.4.11導航型接收機單點定位精度將導航型GNSS接收機放置于屏蔽暗箱內(nèi)，GNSS信號采集回放儀信號接入屏蔽暗箱內(nèi)。待導航型GNSS接收機鎖定4顆以上衛(wèi)星，且采集過程要保證在PDOP＜6或HDOP＜4時，共進行3組觀測，每組記錄10個觀測值，相鄰觀測時間間隔不小于2min，按公式（5）和（6）計算單點定位精度，結果應符合5.4的要求：130(Ni2Ei2)mhmv（5）（6）30i1130Ui2i130式中：mh、mv——導航型接收機的實測水平、垂直精度；Ni、Ei、Ui——接收機第i個實測定位結果在站心地平坐標系下的北、東、高坐標，該站心坐標系以標準點位為原點。7.5檢定結果的處理按本規(guī)程檢定合格的儀器，發(fā)給檢定證書，內(nèi)頁格式見附錄C；檢定不合格的儀器，發(fā)給檢定結果通知書，并注明不合格的項目，內(nèi)頁格式見附錄D。7.6檢定周期檢定周期一般不超過1年，在此期間儀器經(jīng)修理或?qū)y量結果有疑問時，應及時檢定。