DB50T 1417-2023 汽車導(dǎo)航單元性能要求及測試方法

ICS43.040CCSM50

DB50重 慶 市 地 方 標(biāo) 準DB50/T1417—2023發(fā)布重慶市市場監(jiān)督管理局發(fā)布重慶市市場監(jiān)督管理局2023090620230606DB50/T1417-2023DB50/T1417-2023目次前言 2范圍 3規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 3縮略語 3性能要求 4總則 4組成 4輸出 4收星數(shù)量 4精度 4首次定位時間 4重捕獲時間 5靈敏度 5位置更新率 5位置分辨力 5健壯性要求 5安全性要求 6測試方法 6測試環(huán)境條件 6標(biāo)準測試信號和測試設(shè)備 5測試場地 7性能測試 7附錄A（規(guī)范性） 10附錄B（資料性） 11附錄C（規(guī)范性） 12122前??言GB/T1.1-20201本文件主要起草人：雷劍梅、湯軻、劉杰、曾臻、王雄、陳睿、周桂容、楊長鴻、周麗鈴、謝姜陵。汽車導(dǎo)航單元性能要求及測試方法范圍本文件規(guī)定了汽車導(dǎo)航單元性能要求，并給出了相應(yīng)的測試方法。本文件適用于汽車導(dǎo)航單元的測試。規(guī)范性引用文件（包括所有的修改單適用于本文件。GB/T3358.2-2009 統(tǒng)計學(xué)詞匯及符號第2部分：應(yīng)用統(tǒng)計GB/T6379.1-2004 測量方法與結(jié)果的準確度（正確度與精密度）第1部分：總則與定義BD410004-2015 北斗/全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GNSS）接收機導(dǎo)航定位數(shù)據(jù)輸出格式BD420005-2015 北斗/全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GNSS）術(shù)語和定義GB/T3358.2-2009、GB/T6379.1-2004、BD410004-2015、BD420005-2015界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。汽車導(dǎo)航單元vehiclenavigationunit縮略語下列縮略語適用于本文件。GNSS：全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GlobalNavigationSatelliteSystem）；GPS：全球定位系統(tǒng)（GlobalPositioningSystem）；BDS：北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BeiDouNavigationSatelliteSystem）；Galileo：伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GalileoNavigationSatelliteSystem）；GLONASS：格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GLONASSNavigationSatelliteSystem）；CEP：圓概率誤差（CircularErrorProbable）；PDOP：位置精度因子（PositioningDilutionOfPrecision）；HDOP：水平精度因子（HorizontalDilutionOfPrecision）；VDOP：垂直精度因子（VerticalDilutionOfPrecision）；TDOP：鐘差精度因子（TimeDilutionOfPrecision）；3UTC：協(xié)調(diào)世界時（UniversalTimeCoordinated）；NMEA：美國國家船舶電子協(xié)會（NationalMarineElectronicsAssociation）；AWGN：加性高斯白噪聲（AdditiveWhiteGaussianNoise）。性能要求總則汽車導(dǎo)航單元使用GNSSCGCS2000WGS-84PZ-90.02坐標(biāo)系和GTRF坐標(biāo)系中的一個或多個坐標(biāo)系下的位置信息、對地速度信息，以及基于UTC的時間信息。組成汽車導(dǎo)航單元應(yīng)至少包括下列組成部分：a）射頻信號輸入端口；b）衛(wèi)星導(dǎo)航信號接收和處理模塊；c）數(shù)據(jù)控制和輸出端口。輸出收星數(shù)量衛(wèi)星接收通道數(shù)量應(yīng)不少于12個。精度收星數(shù)量衛(wèi)星接收通道數(shù)量應(yīng)不少于12個。精度靜態(tài)定位精度開放天空環(huán)境下（2≤PDOP≤.5，水平定位精度應(yīng)優(yōu)于2m（EP5，垂直定位精度應(yīng)優(yōu)于4m（EP5。城市峽谷、高架橋下、林蔭路等實際環(huán)境下，水平定位精度應(yīng)優(yōu)于0m（P95，垂直定位精度應(yīng)優(yōu)于5mCP95。動態(tài)定位精度開放天空、城市峽谷、高架橋、林蔭路等實際道路環(huán)境下，水平定位精度應(yīng)優(yōu)于0m（EP5，5mEP5。測速精度.5mEP5。首次定位時間冷啟動首次定位時間冷啟動首次定位時間應(yīng)不超過60s。45.6.2熱啟動首次定位時間熱啟動首次定位時間應(yīng)不超過3s。重捕獲時間重捕獲時間應(yīng)不超過5s。靈敏度捕獲靈敏度捕獲靈敏度應(yīng)優(yōu)于-147dBm。載波電平不高于-147dBm300s1Hz10s100m的定位數(shù)據(jù)。重捕獲靈敏度重捕獲靈敏度應(yīng)優(yōu)于-152dBm。55.8.3跟蹤靈敏度跟蹤靈敏度應(yīng)優(yōu)于-160dBm。-160dBm300s內(nèi)以1Hz更新率連續(xù)10次輸出三維定位誤差小于100m的定位數(shù)據(jù)。位置更新率55.8.3跟蹤靈敏度跟蹤靈敏度應(yīng)優(yōu)于-160dBm。-160dBm300s內(nèi)以1Hz更新率連續(xù)10次輸出三維定位誤差小于100m的定位數(shù)據(jù)。位置更新率最大位置更新率應(yīng)不低于5Hz。位置分辨力經(jīng)度、緯度均不應(yīng)超過0.001分，高程不應(yīng)超過2m。健壯性要求1。表1系統(tǒng)事件及輸出信息要求系統(tǒng)事件名稱DUT應(yīng)符合要求的狀態(tài)GPS系統(tǒng)周計數(shù)歸零輸出正確的年月日時間信息北斗系統(tǒng)秒計數(shù)歸零輸出正確的年月日時間信息GPS健康字指示信號異常正常定位且位置偏移不超過100m北斗衛(wèi)星健康信息指示信號異常事件發(fā)生后沒有位置信息輸出或顯示無效定位狀態(tài)閏秒事件正確發(fā)生閏秒，輸出的正確的UTC時間6.1測試環(huán)境條件6.1測試環(huán)境條件除另行規(guī)定外，所有測試應(yīng)在以下條件下進行：a）溫度：23℃±5℃；b）相對濕度：25%～75%；c）氣壓：86kPa～106kPa。66 測試方法5.12.2抗干擾要求GNSS信號并輸出定位信息后，GNSS3所10min1min3表1系統(tǒng)事件及輸出信息要求（續(xù)）系統(tǒng)事件名稱DUT應(yīng)符合要求的狀態(tài)GPS自主完好性監(jiān)控定位最大誤差不超過100m北斗自主完好性監(jiān)控定位最大誤差不超過100m安全性要求射頻信號協(xié)調(diào)要求2GNSSC/N0最大減小應(yīng)1dBHzA進行設(shè)置。表2噪聲信號規(guī)定序號噪聲信號中心頻點MHz信號功率dBm信號帶寬MHz信號類型11154.00-751AWGN21310.00-851AWGN31524.00-651AWGN41548.00-951AWGN51544.00-1051AWGN61615.00-1051AWGN71627.00-851AWGN序號干擾信號中心頻點MHz信號功率dBm信號帶寬MHz信號類型11575.42-8020FM21602.00-8020FM31575.42-8020CDMA41602.00-8020CDMA標(biāo)準測試信號和測試設(shè)備GNSSGNSS測試場地測試應(yīng)在屏蔽室或電波暗室中進行。性能測試測試項目測試項目及所對應(yīng)的性能要求、測試方法見表4。組成目視檢查汽車導(dǎo)航單元的組成部分，應(yīng)符合本文件組成目視檢查汽車導(dǎo)航單元的組成部分，應(yīng)符合本文件5.2的要求。檢查汽車導(dǎo)航單元提供的產(chǎn)品文檔，應(yīng)帶有使用說明書或產(chǎn)品規(guī)范，具有詳細的操作、接線說明，配套軟件、適用的操作系統(tǒng)及使用說明。輸出7序號測試項目性能要求測試方法1組成5.26.4.22輸出5.36.4.33收星數(shù)量5.46.4.44精度靜態(tài)定位精度5.5.16.4.5.15動態(tài)定位精度5.5.26.4.5.26測速精度5.5.36.4.5.37首次定位時間冷啟動首次定位時間5.6.16.4.6.18熱啟動首次定位時間5.6.26.4.6.29重捕獲時間5.76.4.710靈敏度捕獲靈敏度5.8.16.4.8.111重捕獲靈敏度5.8.26.4.8.212跟蹤靈敏度5.8.36.4.8.313位置更新率5.96.4.914位置分辨力5.106.4.1015健壯性要求5.116.4.1116安全性要求射頻信號協(xié)調(diào)5.12.16.4.12.117抗干擾測試5.12.26.4.12.25.3的要求。5.3要求。收星數(shù)量GNSSGNSS矢量信號12GNSS（GNSS信號類型和頻段應(yīng)覆蓋被測汽車導(dǎo)航單元產(chǎn)品說明書中的PDOP值在～.5-0dmM-183數(shù)據(jù)，檢查收到的衛(wèi)星總數(shù)量。精度靜態(tài)定位精度綜合以下兩種方法對汽車導(dǎo)航單元的靜態(tài)定位精度進行測試，取兩種方法的最大值作為測試結(jié)果。GNSS矢量信號模擬器進行測試：GNSS矢量信號模擬器輸出信號接入汽車導(dǎo)航單元天線接口；在汽車導(dǎo)航單元正常工作后將其復(fù)位，待汽車導(dǎo)航單元啟動完畢后確認其定位狀態(tài)信息為未鎖定，位置信息為空；GNSS矢量信號模擬器，配置測試場景，模擬衛(wèi)星數(shù)量≥12顆（GPS6顆，6顆PDOP值在2.5-0dBm信號輸出開關(guān)，輸入到汽車導(dǎo)航單元天線接口；NMEA-01831HzNMEA-0183數(shù)據(jù)顯示定位成功開始，按10minGNSS矢量信號模擬器設(shè)置的坐標(biāo)的差值進行升序排序，取95%的值作為測試結(jié)果并記錄。GNSS信號采集回放設(shè)備進行測試：GNSSGNSSGNSSGNSS信GNSS采集回放設(shè)備和高精度導(dǎo)航定位基準系統(tǒng)，其中高精度導(dǎo)航定位基準0.01m0.02m；BGNSS信號，10min；GNSS信號采集點的位置信息；GNSS信號采集回放設(shè)備的回放信號接入汽車導(dǎo)航單元天線接口；GNSSGNSSGNSS信號采集回放設(shè)備輸出衰減值；GNSSNMEA-0183NMEA-0183數(shù)據(jù)顯示定位成功開始，按照每秒一次記錄其定位的經(jīng)緯度信息，共計記錄定810minUTC95%的值作為測試結(jié)果并記錄。動態(tài)定位精度利用GNSS信號采集回放設(shè)備進行測試：GNSSGNSSGNSSGNSS信GNSS采集回放設(shè)備和高精度導(dǎo)航定位基準系統(tǒng)，其中高精度導(dǎo)航定位基準0.01m0.02m；BGNSS信號，每GNSS60min；UTC時間下的位置信息；GNSS信號采集回放設(shè)備的回放信號接入汽車導(dǎo)航單元天線接口；GNSSGNSSGNSS信號采集回放設(shè)備輸出衰減值；GNSSNMEA-0183數(shù)據(jù)按照每秒輸出，待NMEA-0183UTC時間，將汽車導(dǎo)航單元輸出的定位信息與高精度導(dǎo)航定位基準系統(tǒng)輸出的定位信息進行升序95%的值作為測試結(jié)果并記錄。測速精度6.4.5.2（速度精度≤0.01m/s）在相UTC時間下的速度差值，并按升序排序，取最大值作為測試結(jié)果并記錄。定位時間冷啟動首次定位時間GNSS矢量信號模擬器進行測試，GNSS矢量信號模擬器中設(shè)置一個偽位置，位置與汽車導(dǎo)航單1000km10000km；或刪除汽車導(dǎo)航單元當(dāng)前的星歷數(shù)據(jù)。模擬衛(wèi)星數(shù)量≥2顆GPS衛(wèi)星至少6顆，北斗衛(wèi)星數(shù)量至少6顆，PDOP值在～.5之間，衛(wèi)星信號強度設(shè)置為-130dBm。以1Hz的位置更新率連續(xù)記錄輸出的定位數(shù)據(jù)，找到首次連續(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，計算從開機啟動測試到上述10個輸出時刻中第1個時刻的時間間隔。熱啟動首次定位時間GNSS矢量信號模擬器進行測試，GNSS矢量信號模擬器中設(shè)置一個偽位置，模擬衛(wèi)星數(shù)量≥12GPS衛(wèi)星至少66PDOP2.5-0dBm。60s1Hz的位置更新率連續(xù)記錄10100m啟動測試到上述10個輸出時刻中第1個時刻的時間間隔。9重捕獲時間GNSS矢量信號模擬器進行測試，GNSS矢量信號模擬器中設(shè)置一個偽位置，模擬衛(wèi)星數(shù)量≥12GPS衛(wèi)星至少66顆PDP～.5-0dm。30s1Hz的位置更新率連10100m的定位數(shù)據(jù)的時刻，計算從衛(wèi)星信號恢復(fù)到上述10個輸出時刻中第1個時刻的時間間隔。靈敏度捕獲靈敏度GNSSGNSS矢量信號模擬器中設(shè)置一個位置，模擬衛(wèi)星數(shù)量≥12GPS衛(wèi)星至少66顆PDOP值在2.5GS1dB步進增加。記錄汽車導(dǎo)航單元在冷啟動300s1Hz10100m的定位數(shù)據(jù)，記錄該電平值。重捕獲靈敏度GNSSGNSS12顆（GPS衛(wèi)星至少6顆，北斗衛(wèi)星數(shù)量至少6顆，PDOP值在2～.5之間，模擬器輸出的衛(wèi)星信號電1dB步進增加。若在衛(wèi)星信號電平增大的過程中，汽車導(dǎo)GNSS30s300s1Hz10100m的定位數(shù)據(jù)，記錄該電平值。跟蹤靈敏度GNSSGNSS矢量信號模擬器中設(shè)置一個位置，模擬衛(wèi)星數(shù)量≥12GPS衛(wèi)星至少66顆PDOP值在～.5之間，GNSS1dBGNSS矢量信號300s10100m的定位數(shù)據(jù)，找出能夠使汽車導(dǎo)航單元滿足該定位誤差的最低電平值。位置更新率GNSSGNSS2.5m/s±0.5m/s的直線10min1s位置分辨力GNSSGNSS矢量信號模擬器仿真在地球赤道附近作勻速直線運2.5m/s±0.5m/s。10min1Hz1s0.001分±0.00052m±1m的要求。10健壯性要求CGPSGPS健康字指示信號異GPS自主完好性監(jiān)控事件和北斗自主完好性GNSS矢量信號模擬器，運行場景并記錄汽車導(dǎo)航單元輸出數(shù)據(jù)。安全性要求射頻信號協(xié)調(diào)GNSSGNSS信號，GNSS矢量信號模擬器需同時輸出汽車導(dǎo)1所示。11GNSS矢量信號模擬器導(dǎo)入冷啟動首次定位時間場景并運行發(fā)出GNSS11GNSS矢量信號模擬器導(dǎo)入冷啟動首次定位時間場景并運行發(fā)出GNSS信號，汽車導(dǎo)航單元接收GNSS矢量信號模擬器輸出的信號并定位，通過數(shù)據(jù)接口讀取汽車導(dǎo)航單元輸出的信號載噪比數(shù)值，當(dāng)有穩(wěn)定的載噪比輸出后，信號發(fā)生器依次產(chǎn)生表2規(guī)定的信號?？垢蓴_測試按照如下步驟進行抗干擾試驗：1連接測試系統(tǒng)；GNSSGNSS用信號發(fā)生器產(chǎn)生表3中序號110min，再除去干擾信號，觀察汽車導(dǎo)航單元輸出；對汽車導(dǎo)航單元進行斷電，1in后重新加電，重復(fù)步驟b）c，逐一使用序號24中的干擾進行測試。1212圖A.1干擾仿真的1MHz濾波AWGN信號附錄A射頻信號協(xié)調(diào)參數(shù)規(guī)格用于干擾仿真的1MHz濾波AWGN應(yīng)符合本條款的要求：——該通帶的帶寬應(yīng)至少1MHz。帶寬定義為濾波器的衰減不超過3dB的頻率范圍?！?MHz通帶帶寬內(nèi)，波動應(yīng)小于3dB?！鑾p至少為62dB?！谕◣Ш妥鑾еg的過渡帶為4MHz。——在過渡帶內(nèi)，濾波器不應(yīng)超過最大通帶增益?！?dāng)在通帶的1MHz帶寬上測量時，干擾信號的功率電平應(yīng)符合表2中定義的值。干擾仿真的1MHz濾波AWGN信號如圖A.1所示。1313附錄B采集回放測試場景在采集回放測試中，靜態(tài)及動態(tài)測試場景可參考表B.1典型道路場景。表B.1典型道路場景典型場景場景采集地點場景時長min場景描述靜態(tài)場景城市峽谷解放碑五四路與八一路交叉口10靜態(tài)：速度為0，加速度為0衛(wèi)星狀態(tài)：全星系林蔭路南山之家養(yǎng)老院附近的南山公園路10高架橋下新南路高架橋下10復(fù)雜立交橋下黃桷灣立交橋下10動態(tài)場景城市峽谷解放碑60動態(tài)：車輛正常行駛在實際道路衛(wèi)星狀態(tài)：全星系林蔭路南山公園路60高架橋下新南路高架橋60復(fù)雜立交橋下黃桷灣立交60附錄CGNSS健壯性測試事件測試場景GNSS健壯性測試事件測試場景如下表C.1-C.7進行參數(shù)設(shè)置。表C.1GPS系統(tǒng)周計數(shù)歸零測試場景參數(shù)設(shè)置日期/時間（北斗時）2038年11月20日23：44：58位置N3114，12130（）高度50米（海拔高度）星座GPS，BDS仿真可見衛(wèi)星數(shù)GPS＞8顆BDS＞8顆場景仿真時長30分鐘載具類型靜止對于基準功率偏差+5dB衛(wèi)星功率是否一樣是14表C.4北斗衛(wèi)星健康信息指示信號異常測試場景參數(shù)設(shè)置表14表C.4北斗衛(wèi)星健康信息指示信號異常測試場景參數(shù)設(shè)置表C.3GPS健康字指示信號異常測試場景參數(shù)設(shè)置日期/時間（北斗時）2022年6月25日23：44：58位置N3°112°3（）高度50米（海拔高度）星座GPS，BDS仿真可見衛(wèi)星數(shù)GPS＞8顆BDS＞8顆場景仿真時長30分鐘載具類型靜止對于基準功率偏差+5dB衛(wèi)星功率是否一樣是日期/時間（北斗時）2022年6月25日23：44：58位置N3°112°3（）高度50米（海拔高度）星座GPS，BDS仿真可見衛(wèi)星數(shù)GPS＞8顆BDS＞8顆場景仿真時長30分鐘載具類型靜止對于基準功率偏差+5dB衛(wèi)星功率是否一樣是GPS電文