滿天星導(dǎo)航測(cè)試系統(tǒng)校準(zhǔn)規(guī)范（征求意見稿）

JJFxxxx─××××1滿天星導(dǎo)航測(cè)試系統(tǒng)校準(zhǔn)規(guī)范本規(guī)范適用于滿天星導(dǎo)航測(cè)試系統(tǒng)的校準(zhǔn)（以下簡(jiǎn)稱測(cè)試系統(tǒng)）。JJF1403全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)接收機(jī)（時(shí)間JJF1471全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)信GB/T6379.1測(cè)量方法與結(jié)果的準(zhǔn)確度(正確度與精密度)第一部分：總則與定義在微波暗室內(nèi)安裝多個(gè)（至少4個(gè)）導(dǎo)航天線，模擬北斗、GPS等導(dǎo)航衛(wèi)星的來滿天星工作模式（可見導(dǎo)航信號(hào)從多個(gè)導(dǎo)航天線輻射,模擬不同來向）下,多路輸出導(dǎo)航信號(hào)源仿真的衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)經(jīng)過不同導(dǎo)航天線鏈路空間傳輸后到達(dá)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)幾何滿天星工作模式下,多路輸出導(dǎo)航信號(hào)源仿真相同功率的可見衛(wèi)星信號(hào),不同可見衛(wèi)星信號(hào)經(jīng)過不同導(dǎo)航天線鏈路空間傳輸后到達(dá)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)幾何中心處的功率偏差，單位滿天星工作模式下,多路輸出導(dǎo)航信號(hào)源仿真的可見衛(wèi)星信號(hào)經(jīng)過不同導(dǎo)航天線鏈路空間傳輸后到達(dá)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)幾何中心處的時(shí)延和載波相位的一致程度，用通道間偽距3.5干擾信號(hào)功率范圍（interf滿天星導(dǎo)航測(cè)試系統(tǒng)仿真到達(dá)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)幾何中心處干擾信號(hào)的功率的范圍，單位JJFxxxx─××××2干擾信號(hào)源仿真的干擾信號(hào),經(jīng)過不同干擾天線鏈路空間傳輸后到達(dá)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)幾何3.8天線切換偽距偏差（antennaswitchin滿天星工作模式(可見導(dǎo)航信號(hào)從多個(gè)導(dǎo)航天線輻射,模擬不同來向)下，隨著衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的角度變化，輻射衛(wèi)星的導(dǎo)航天線發(fā)生更改，衛(wèi)星信號(hào)由當(dāng)前導(dǎo)航天線切換到目標(biāo)導(dǎo)航天線輻射的過程即天線切換。衛(wèi)星發(fā)生天線切換前后到達(dá)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)幾何中3.9通道間偽距偏差（pseudodistancedev滿天星工作模式下，導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)由多路輸出導(dǎo)航信號(hào)源從不同角度天線輻射,被安裝在微波暗室中心轉(zhuǎn)臺(tái)上的被測(cè)接收機(jī)接收(接收機(jī)相位中心與轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)幾何中心要重合)，接收機(jī)相位中心處的各個(gè)衛(wèi)星信號(hào)測(cè)量的偽距值與仿真值的的最大差值，單位滿天星工作模式下，導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)由多路輸出導(dǎo)航信號(hào)源從不同角度天線輻射,被安裝在微波暗室中心轉(zhuǎn)臺(tái)上的被測(cè)接收機(jī)接收(接收機(jī)相位中心與轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)幾何中心要重合)，接收機(jī)相位中心處的的各個(gè)衛(wèi)星信號(hào)測(cè)量的載波相位值與仿真值的最大差值，導(dǎo)航接收機(jī)接收滿天星導(dǎo)航測(cè)試系統(tǒng)單天線工作模式(所有可見導(dǎo)航信號(hào)從一個(gè)天線輻射)和滿天星工作模式播放的同一場(chǎng)景衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào),前后兩次解算的定導(dǎo)航接收機(jī)接收滿天星導(dǎo)航測(cè)試系統(tǒng)滿天星工作模式播放的導(dǎo)航信號(hào)解算的定位偏差，與同一導(dǎo)航接收機(jī)接收滿天星導(dǎo)航測(cè)試系統(tǒng)單天線工作模式播放的同一測(cè)試場(chǎng)JJFxxxx─××××3導(dǎo)航接收機(jī)接收滿天星導(dǎo)航測(cè)試系統(tǒng)滿天星工作模式播放的導(dǎo)航信號(hào)解算的定位精密度，與同一導(dǎo)航接收機(jī)接收滿天星導(dǎo)航測(cè)試系統(tǒng)單天線工作模式播放的同一測(cè)試導(dǎo)航接收機(jī)接收滿天星導(dǎo)航測(cè)試系統(tǒng)滿天星工作模式播放的導(dǎo)航信號(hào)解算的RTK定位偏差，與同一導(dǎo)航接收機(jī)接收滿天星導(dǎo)航測(cè)試系統(tǒng)單天線工作模式播放的同一測(cè)滿天星導(dǎo)航測(cè)試系統(tǒng)通過在微波暗室內(nèi)模擬導(dǎo)航系統(tǒng)導(dǎo)航衛(wèi)星播發(fā)的不同來向的衛(wèi)星信號(hào),以及干擾源從不同來向播放的干擾信號(hào)，用于測(cè)試和評(píng)估各類多陣元抗干擾滿天星導(dǎo)航測(cè)試系統(tǒng)主要由微波暗室、轉(zhuǎn)臺(tái)、天線、多路輸出導(dǎo)航信號(hào)源、干擾信號(hào)源以及控制軟件組成，如原理圖1所示（其中導(dǎo)航開關(guān)矩陣、干擾開關(guān)矩陣等非擾信號(hào)源生成的壓制干擾信號(hào)分別經(jīng)導(dǎo)航天線和干擾圖1滿天星導(dǎo)航測(cè)試系統(tǒng)原理圖導(dǎo)航信號(hào)功率準(zhǔn)確度0.5～2）dB；導(dǎo)航信號(hào)通道間功率偏差0.5～2）dB；4干擾信號(hào)功率準(zhǔn)確度0.5～2）dB；注：以上技術(shù)指標(biāo)不做合格性判定,僅提供參考。6.1.3供電電源220±22）V50±1）Hz內(nèi)部噪聲指標(biāo)優(yōu)于被校儀器3倍以上，天線相位中心穩(wěn)定性指標(biāo)優(yōu)于被校儀器35噪聲系數(shù)2；角度測(cè)量范圍：-90°~+90°;表1校準(zhǔn)項(xiàng)目表序號(hào)校準(zhǔn)項(xiàng)目名稱條款外觀及工作正常性檢查7.2.1功率控制7.2.2時(shí)延一致性7.2.36角度控制7.2.4定位一致性7.2.5測(cè)試系統(tǒng)各儀器通電后狀態(tài)正常，顯示器能正常顯示。達(dá)到規(guī)定預(yù)熱時(shí)間后，系圖2導(dǎo)航信號(hào)功率偏差校準(zhǔn)2)接收天線安裝在暗室轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)幾何中心，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)，使得接收天線法向垂直3)關(guān)閉干擾信號(hào)，設(shè)置導(dǎo)航信號(hào)仿真場(chǎng)景為衛(wèi)星和載體均為靜態(tài)，仿真單通道4)測(cè)試系統(tǒng)輸出信號(hào)功率P0為-90dBm，使用頻譜儀或功率計(jì)測(cè)量信號(hào)功率值，5)根據(jù)測(cè)試系統(tǒng)輸出信號(hào)功率標(biāo)稱值P0和公式（1）計(jì)算功率偏差ΔP，作為導(dǎo)（1）76)重復(fù)上述步驟分別將接收天線法向垂直對(duì)準(zhǔn)剩余導(dǎo)航天線，完成剩余導(dǎo)航天Pmin；Pmin：測(cè)量導(dǎo)航信號(hào)功率最小值。圖3干擾信號(hào)功率范圍校準(zhǔn)_大信號(hào)圖4干擾信號(hào)功率范圍校準(zhǔn)_小信號(hào)81)測(cè)試系統(tǒng)開機(jī)預(yù)熱，選擇待測(cè)頻點(diǎn)和待測(cè)干擾來向（如干擾可移動(dòng)，則選擇2)接收天線安裝在暗室轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)幾何中心，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)，使得接收天線法向垂直4)根據(jù)測(cè)試系統(tǒng)輸出信號(hào)功率范圍指標(biāo)，設(shè)置信號(hào)最大功率，使用頻譜儀或功6)根據(jù)測(cè)試系統(tǒng)輸出信號(hào)功率范圍指標(biāo)，設(shè)置信號(hào)最小功率，使用頻譜儀或功7)重復(fù)上述步驟分別將接收天線法向垂直對(duì)準(zhǔn)剩余干擾天線，完成剩余干擾天2)接收天線安裝在暗室轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)幾何中心，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)，使得接收天線法向垂直4)根據(jù)測(cè)試系統(tǒng)輸出信號(hào)功率指標(biāo)范圍，在功率范圍內(nèi)，挑選至少四個(gè)功率校準(zhǔn)點(diǎn)，使用頻譜儀或功率計(jì)依次測(cè)量輸出的功率值，扣除天線增益和線纜損5)根據(jù)測(cè)試系統(tǒng)輸出信號(hào)功率標(biāo)稱值P0和公式（1）計(jì)算功率偏差ΔP，作為干6)重復(fù)上述步驟分別將接收天線法向垂直對(duì)準(zhǔn)剩余干擾天線,完成剩余干擾天線92)接收天線安裝在暗室轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)幾何中心，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)，使得接收天線法向垂直5)參考GNSS接收機(jī)（時(shí)間測(cè)量型）接收信號(hào)等待5min后存儲(chǔ)接收機(jī)偽距觀測(cè)6)對(duì)同一頻點(diǎn)的不同接收通道上報(bào)的偽距測(cè)量值進(jìn)行雙差處理，消除各類系統(tǒng)誤差及本地鐘差，選取觀測(cè)時(shí)段超過15min的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，統(tǒng)計(jì)不同公式（3）中：Δ（k第K個(gè)頻點(diǎn)的通道偽距偏差；k：信號(hào)頻點(diǎn)編號(hào)；i：衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)歷元序號(hào)；Δφ（k）ij：第i個(gè)歷元第j個(gè)衛(wèi)星相對(duì)任意基準(zhǔn)衛(wèi)星的2)接收天線安裝在暗室轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)幾何中心，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)，使得接收天線法向垂直5)參考GNSS接收機(jī)（時(shí)間測(cè)量型）接收信號(hào)穩(wěn)定定位后，等待5min后存儲(chǔ)接6)對(duì)同一信號(hào)的不同接收通道上報(bào)的載波測(cè)量值進(jìn)行三差處理，消除各類系統(tǒng)誤差、本地鐘差及整周模糊度，去除周跳，選取觀測(cè)時(shí)段超過15min的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，統(tǒng)計(jì)不同信號(hào)分量的載波相位觀測(cè)偏差，按公式（4）計(jì)算通Δ（k）=1（k4）i：衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)歷元序號(hào)；ΔΔφ（k）iJ：第i+1個(gè)觀測(cè)歷元的第j顆衛(wèi)星相對(duì)任意基準(zhǔn)星的載波觀測(cè)值雙差與第i個(gè)觀測(cè)歷元的第j顆衛(wèi)星相對(duì)任意基準(zhǔn)星的載波2)接收天線安裝在暗室轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)幾何中心，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)，使得接收天線垂直法向3)設(shè)置場(chǎng)景為全部衛(wèi)星功率為-120dBm的靜態(tài)載體的滿天星分布場(chǎng)景（場(chǎng)景半5)參考GNSS接收機(jī)（時(shí)間測(cè)量型）接收信號(hào)等待5min，開始存儲(chǔ)接收機(jī)偽距6)按公式（5）計(jì)算天線切換前后鏈路偽距偏差，并取天線切換前后各30s均值的差值，為當(dāng)前天線切換的偽距差，取所有天線切換的偽距差的最大值公式（5）中：φij：第i個(gè)歷元第j個(gè)衛(wèi)星相對(duì)任意基準(zhǔn)衛(wèi)星的偽距觀測(cè)值雙差JJFxxxx─××××圖6干擾來向角度校準(zhǔn)3)根據(jù)測(cè)試系統(tǒng)干擾覆蓋角度范圍指標(biāo)，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)使得電子傾角儀對(duì)準(zhǔn)干擾天4)根據(jù)測(cè)試系統(tǒng)干擾來向的標(biāo)稱值F0，按公式（6）計(jì)算干擾角度偏差F，作為5)重復(fù)上述步驟分別將接收天線法向垂直對(duì)準(zhǔn)剩余干擾天線，完成剩余導(dǎo)航天JJFxxxx─××××2)接收天線安裝在暗室轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)幾何中心，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)，使得接收天線垂直法向p11)按章節(jié)7.2.5.1存儲(chǔ)數(shù)據(jù)計(jì)算單天線和滿天星模式下，參考GNSS導(dǎo)航接收機(jī)p12)接收天線安裝在暗室轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)幾何中心，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)，使得接收天線垂直法向3)設(shè)置場(chǎng)景為導(dǎo)航信號(hào)功率為-120dBm的靜態(tài)載體的滿天星分布場(chǎng)景，并開啟6)切換場(chǎng)景為導(dǎo)航信號(hào)功率為-120dBm，全部衛(wèi)星由導(dǎo)航天線N1輸出的單天線滿天星導(dǎo)航測(cè)試系統(tǒng)校準(zhǔn)后，出具校準(zhǔn)證書，校準(zhǔn)證g)進(jìn)行校準(zhǔn)的日期，如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和j)本次校準(zhǔn)所用測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說明；n)校準(zhǔn)證書或校準(zhǔn)報(bào)告簽發(fā)人的簽名、職務(wù)p)未經(jīng)實(shí)驗(yàn)室書面批準(zhǔn)，不得部分復(fù)制證書JJFxxxx─××××制造單位：校準(zhǔn)依據(jù)：表A.1外觀及工作正常性檢查檢查項(xiàng)目記錄外觀工作正常性檢查表A.2.1導(dǎo)航功率準(zhǔn)確度導(dǎo)航天線頻點(diǎn)設(shè)置值測(cè)量值導(dǎo)航功率偏差測(cè)量不確定度表A.2.2導(dǎo)航信號(hào)通道間功率偏差頻點(diǎn)最大值最小值偏差測(cè)量不確定度表A.2.3干擾功率范圍干擾天線頻點(diǎn)最大值最小值測(cè)量不確定度JJFxxxx─××××表A.2.4干擾功率準(zhǔn)確度干擾天線頻點(diǎn)設(shè)置值測(cè)量值偏差測(cè)量不確定度表A.3.1通道間偽距偏差導(dǎo)航天線衛(wèi)星頻點(diǎn)2偏差測(cè)量不確定度表A.3.2通道間載波相位偏差導(dǎo)航天線衛(wèi)星頻點(diǎn)2偏差測(cè)量不確定度表A.3.3天線切換偽距偏差導(dǎo)航天線衛(wèi)星切換前偽距切換后偽距測(cè)量不確定度表A.4.1干擾來向角度偏差干擾天線俯仰方位角俯仰角偏差方位角偏差測(cè)量不確定度表A.6.1滿天星定位偏差頻點(diǎn)單天線定位偏差滿天星定位偏差定位偏差測(cè)量不確定度表A.6.2滿天星定位精密度偏差頻點(diǎn)單天線定位精密度滿天星定位精密度定位精密度偏差測(cè)量不確定度表A.6.1RTK定位偏差頻點(diǎn)單天線定位偏差滿天星定位偏差RTK定位偏差測(cè)量不確定度JJFxxxx─××××導(dǎo)航功率準(zhǔn)確度校準(zhǔn)測(cè)量由公式（C.1.1）表示:x=P表C.1.1P的不確定度主要來源源值度B B B B A------式中：r0—頻譜儀測(cè)量功率最大值，dBm；r1--頻譜儀測(cè)量功率最小值，dBm。JJFxxxx─××××P0和P1標(biāo)準(zhǔn)不確定度彼此完全正相關(guān)，校準(zhǔn)合成不確定度由公式（C.1.4）計(jì)算為：干擾功率范圍校準(zhǔn)測(cè)量由公式（C.1.5）表示:x=P表C.1.2P的不確定度主要來源源值度B B 低噪放_(tái)小B B A------參考以上主要不確定度來源，校準(zhǔn)連接無低噪放（最大輸出功率）時(shí)，μJJFxxxx─××××干擾功率偏差校準(zhǔn)不確定度評(píng)定來源同干擾功率范圍，評(píng)估方法相同，故不確定C.2.1）式中：Δφ（k）ij：第i個(gè)歷元第j個(gè)衛(wèi)星相對(duì)任意基準(zhǔn)衛(wèi)星的偽距觀測(cè)值雙差結(jié)果；ni=1Uc(kni=1ΔφΔφk1ΔφkΔφ（k）ij的不確定來源相同，主要來源于以下幾個(gè)方面（測(cè)試系統(tǒng)偽距精度和通道表C.2.1Δφ（k）ij的不確定度主要來源值測(cè)試系統(tǒng)偽距精度B 由通道偏差引起的測(cè)試系統(tǒng)偽距B 接收機(jī)偽距測(cè)量B A////U(d)為0.07m(k=2)。Δ（k）=1（kC.2.3）式中ΔΔφ（k）iJ：第i+1個(gè)觀測(cè)歷元的第j顆衛(wèi)星相對(duì)任意基準(zhǔn)星的載波觀測(cè)值雙ni=1Uc(Δ（k）ni=1ΔΔφkΔΔφk1ΔΔφkΔΔφ（k）ij的不確定來源相同，主要來源于以下幾個(gè)方面（測(cè)試系統(tǒng)偽距精度和通表C.2.2ΔΔφ（k）ij的不確定度主要來源值測(cè)試系統(tǒng)偽距精度B 由通道偏差引起的測(cè)試系統(tǒng)偽距B 接收機(jī)載波相位B A////U(d)為3.98mm(k=2)。JJFxxxx─××××天線切換偽距偏差測(cè)量不確定度來源同通道間偽距偏差，評(píng)估方法相同，故不確干擾來向角度偏差校準(zhǔn)測(cè)量計(jì)算公式:x=P