(高清版)GBT 39578-2020 基于慣性導(dǎo)航的應(yīng)急定位系統(tǒng)規(guī)范

基于慣性導(dǎo)航的應(yīng)急定位系統(tǒng)規(guī)范Specificationforemergencylocationsystembasedoninertialnavigation國家市場監(jiān)督管理總局國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會GB/T39578—2020 I 4技術(shù)要求 5試驗方法 6檢驗規(guī)則 IGB/T39578—2020本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)由中華人民共和國工業(yè)和信息化部提出。本標(biāo)準(zhǔn)由全國通信標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC485)歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：中國航天科工集團(tuán)第二研究院二○六所。1GB/T39578—2020基于慣性導(dǎo)航的應(yīng)急定位系統(tǒng)規(guī)范輸?shù)取?規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)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GB/T191—2008包裝儲運圖示標(biāo)志GB/T2423.1—2008電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗A:低溫GB/T2423.2—2008電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗B:高溫GB/T2423.4—2008電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Db:交變濕熱(12h+12h循環(huán))GB/T2423.5—2019環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Ea和導(dǎo)則：沖擊GB/T2423.7—2018環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Ec:粗率操作造成的沖擊(主要用于設(shè)備型樣品)GB/T2423.10—2019環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Fc:振動(正弦)GB3836.1—2010爆炸性環(huán)境第1部分：設(shè)備通用要求GB3836.4—2010爆炸性環(huán)境第4部分：由本質(zhì)安全型“i”保護(hù)的設(shè)備GB/T4208—2017外殼防護(hù)等級(IP代碼)GB/T4798.1—2019環(huán)境條件分類環(huán)境參數(shù)組分類及其嚴(yán)酷程度分級第1部分：貯存GB/T25113—2010移動消防指揮中心通用技術(shù)要求GB50313—2013消防通信指揮系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范GB50401—2007消防通信指揮系統(tǒng)施工及驗收規(guī)范3術(shù)語和定義定位及無線通信的系統(tǒng)。3.22GB/T39578—2020報警提示的軟件系統(tǒng)提供硬件平臺。由位置解算計算機(jī)和無線通信模塊組成的人員攜帶裝置。注：定位通信模塊通過接收運動感知模塊的運動測量信息，定位解算得到人員的位置和航向信息，并將人員位置信注：運動感知模塊通過將這些測量信息發(fā)送給定位通信模塊實現(xiàn)人員的定位和狀態(tài)判定。由中繼控制器和無線通信模塊組成的無線通信轉(zhuǎn)發(fā)裝置。注：通信中繼器通過對無線信號狀態(tài)的自動判別，智能切換中繼模式，實現(xiàn)無線通信距離的延長。4技術(shù)要求基于慣性導(dǎo)航的應(yīng)急定位系統(tǒng)由1個應(yīng)急定位指揮平臺通信中繼器組成。無線通信方式發(fā)送給應(yīng)急定位指揮平臺，應(yīng)急定位指揮平臺對攜帶端人員的三維位置信息和運動狀態(tài)進(jìn)行三維顯示。通信中繼器能轉(zhuǎn)發(fā)無線通信信息，提高應(yīng)急定位指揮平臺和攜帶端直接的通信距離和通信可靠性。基于慣性導(dǎo)航的應(yīng)急定位系統(tǒng)定位精度要求如下：a)水平精度：不大于2%D(CEP),CEP為圓概率誤差，D為總里程數(shù)；基于慣性導(dǎo)航的應(yīng)急定位系統(tǒng)通信性能要求應(yīng)符合GB/T25113—2010中5.1.1b)以及GB50401—2007中3.2.4第6條的規(guī)定，除此之外還應(yīng)滿足如下要求：c)無中繼通信距離：不小于1km(通視條件);3GB/T39578—2020e)使用通信中繼器通信距離：不小于1.8km(通視條件)?；趹T性導(dǎo)航的應(yīng)急定位系統(tǒng)連續(xù)工作時間應(yīng)不小于2h?；趹T性導(dǎo)航的應(yīng)急定位系統(tǒng)容量要求如下：a)應(yīng)急定位指揮平臺能接入的定位通信模塊個數(shù)應(yīng)不小于4個；b)應(yīng)急定位指揮平臺能接入的通信中繼器個數(shù)應(yīng)不小于2個?；趹T性導(dǎo)航的應(yīng)急定位系統(tǒng)報警功能應(yīng)符合如下要求：a)基本要求：定位通信模塊能進(jìn)行報警，指揮平臺能顯示報警信息并提示報警類別，定位通信模塊能手動取消報警。b)報警類別：人員跌倒、靜止時間超過30s、定位通信模塊電池電量低于25%、通信中斷、工作時c)報警方式：定位通信模塊進(jìn)行聲光報警，指揮平臺進(jìn)行畫面提示報警。4.3.7應(yīng)急定位指揮平臺顯示功能要求基于慣性導(dǎo)航的應(yīng)急定位系統(tǒng)的應(yīng)急定位指揮平臺顯示功能應(yīng)符合GB50313—2013中7.2.4的規(guī)定，除此之外還應(yīng)滿足如下要求：a)能通過輸入長、寬、高及樓層快速構(gòu)建三維建筑物并顯示；b)能載入已有的三維建筑物地圖；c)能顯示三維定位結(jié)果，且顯示通道數(shù)不小于4路；d)能顯示三維行程軌跡，且顯示通道數(shù)不小于4路。基于慣性導(dǎo)航的應(yīng)急定位系統(tǒng)由設(shè)備開機(jī)狀態(tài)開始，通過應(yīng)急定位指揮平臺軟件啟動，至定位通信模塊開機(jī)的設(shè)備使用狀態(tài)為止，時間應(yīng)不大于2min?；趹T性導(dǎo)航的應(yīng)急定位系統(tǒng)電氣接口應(yīng)符合如下要求：a)應(yīng)急定位指揮平臺充電器：100VAC～240VAC,50Hz～60Hz;b)定位通信模塊充電器：100VAC～240VAC,50Hz～60Hz。4.4環(huán)境要求4.4.1高溫工作要求基于慣性導(dǎo)航的應(yīng)急定位系統(tǒng)的高溫工作要求應(yīng)符合GB/T2423.2—2008中有關(guān)規(guī)定，除此之4GB/T39578—2020外，應(yīng)急定位指揮平臺應(yīng)能在60℃條件下正常工作；定位通信模塊、運動感知模塊、通信中繼器應(yīng)能在基于慣性導(dǎo)航的應(yīng)急定位系統(tǒng)的低溫工作要求應(yīng)符合GB/T2423.1—2008中有關(guān)規(guī)定，除此之外，應(yīng)急定位指揮平臺應(yīng)能在-10℃條件下正常工作；定位通信模塊、運動感知模塊、通信中繼器應(yīng)能在—25℃條件下正常工作?；趹T性導(dǎo)航的應(yīng)急定位系統(tǒng)的高溫貯存要求應(yīng)符合GB/T2423.2—2008中有關(guān)規(guī)定，除此之應(yīng)能在70℃條件下貯存。4.4.4低溫貯存要求基于慣性導(dǎo)航的應(yīng)急定位系統(tǒng)的低溫貯存要求應(yīng)符合GB/T2423.1—2008中有關(guān)規(guī)定，除此之應(yīng)能在—40℃條件下貯存?；趹T性導(dǎo)航的應(yīng)急定位系統(tǒng)的交變濕熱要求應(yīng)符合GB/T2423.4—2008中有關(guān)規(guī)定，除此之應(yīng)能在25℃~40℃條件下正常工作。基于慣性導(dǎo)航的應(yīng)急定位系統(tǒng)的振動要求應(yīng)符合GB/T2423.10—2019中有關(guān)規(guī)定，除此之外，應(yīng)能在加速度1g的條件下正常工作?；趹T性導(dǎo)航的應(yīng)急定位系統(tǒng)的沖擊要求應(yīng)符合GB/T2423.5—2019中有關(guān)規(guī)定，除此之外，應(yīng)能在5g加速度沖擊條件下正常工作?；趹T性導(dǎo)航的應(yīng)急定位系統(tǒng)的定位通信模塊、運動感知模塊和通信中繼器自由跌落要求應(yīng)符合GB/T2423.7—2018中有關(guān)規(guī)定，除此之外，在1.5m的高度跌落后應(yīng)能正常工作。4.5安全性要求基于慣性導(dǎo)航的應(yīng)急定位系統(tǒng)的應(yīng)急定位指揮平臺、定位通信模塊、運動感知模塊、通信中繼器的正、負(fù)電極與外殼間絕緣電阻在正常使用環(huán)境條件下應(yīng)不低于50MQ。基于慣性導(dǎo)航的應(yīng)急定位系統(tǒng)的定位通信模塊、運動感知模塊、通信中繼器的防爆性應(yīng)不小于5GB/T39578—20204.5.3防護(hù)要求基于慣性導(dǎo)航的應(yīng)急定位系統(tǒng)的定位通信模塊、運動感知模塊、通信中繼器的防護(hù)性應(yīng)不小5試驗方法5.1外觀檢查使用目測的方法檢查4.1中規(guī)定的有關(guān)外觀情況，滿足要求則檢查結(jié)果合格。5.2性能試驗5.2.1測量精度檢測5.2.1.1水平精度檢測基于慣性導(dǎo)航的應(yīng)急定位系統(tǒng)水平精度是指在以起始點和起始航向均為0的起始點坐標(biāo)系下，設(shè)備解算出人員的水平位置坐標(biāo)值相對于真實水平位置坐標(biāo)值的誤差。水平精度測試方法如下：a)選擇一條長度大于50m的直線路徑；b)將基于慣性導(dǎo)航的應(yīng)急定位系統(tǒng)按照使用狀態(tài)進(jìn)行展開；c)人員從路徑起點處沿直線行走，到達(dá)終點處停止，獲得人員在起始點坐標(biāo)系下的解算坐標(biāo)d)使用卷尺或者激光測距儀(誤差小于0.5m)測量實際行走路徑長度L;,則在起始點坐標(biāo)系下終點的真實坐標(biāo)值為(L:,0),其中i表示第i次測試；e)重復(fù)步驟c)、d)5次；f)按照下列統(tǒng)計方法對水平定位圓概率誤差△P進(jìn)行統(tǒng)計，滿足水平精度△P指標(biāo)小于2%D(CEP)即為合格：——按照公式(1)計算測試路徑里程的均值(D): (1)——按照公式(2)計算水平定位圓概率誤差△P:△P=0.5887(ox十σγ) (2)式中：△P---—水平定位圓概率誤差，單位為米(m);σx—-——X坐標(biāo)解算值標(biāo)準(zhǔn)差，單位為米(m);σy--—Y坐標(biāo)解算值標(biāo)準(zhǔn)差，單位為米(m)。 式中：6GB/T39578—2020X;——第i次測試X坐標(biāo)解算值，單位為米(m);L;——第i次測試X坐標(biāo)真值，單位為米(m);Y;——第i次測試Y坐標(biāo)解算值，單位為米(m)。5.2.1.2高程精度基于慣性導(dǎo)航的應(yīng)急定位系統(tǒng)高程精度是指在以起始點和起始航向均為0的起始點坐標(biāo)系下，設(shè)備解算出人員的高程坐標(biāo)值相對于真實高程坐標(biāo)值的誤差。高程精度測試方法如下：a)選擇一個樓層間隔高度H已知的樓層(精度誤差小于0.3m);b)將基于慣性導(dǎo)航的應(yīng)急定位系統(tǒng)按照使用狀態(tài)進(jìn)行展開；c)人員從起點樓層沿樓梯上升至目標(biāo)樓層，獲得人員在起始點坐標(biāo)系下的解算坐標(biāo)H,其中i表示第i次測試；d)重復(fù)步驟c)5次；e)按照公式(4)計算高程精度σH,滿足高程精度σH小于1m即為合格：5.2.1.3方位精度基于慣性導(dǎo)航的應(yīng)急定位系統(tǒng)方位精度是指在以起始點和起始航向均為0的起始點坐標(biāo)系下人員方位變化解算精度。方位變化與定位精度直接相關(guān)，可采用水平精度測量方式獲得的數(shù)據(jù)對方位精度進(jìn)行評價。若計算出的方位精度σ。小于1°即為合格。方位精度σ。按照公式(5)進(jìn)行計算：式中：δ;——第i次測試方位角解算值。按照公式(6)計算δ;。5.2.2通信性能檢測5.2.2.1無中繼通信距離檢測檢測方法如下：a)選擇直線距離大于1km的通視開闊場地；b)將應(yīng)急定位指揮平臺和定位通信模塊分別置于場地兩端，兩者之間的距離為1km;c)應(yīng)急定位指揮平臺進(jìn)入工作狀態(tài)，定位通信模塊開機(jī)，應(yīng)急定位指揮平臺發(fā)送通信握手指令，如果能正確收到回復(fù)信息，則認(rèn)為滿足無中繼通信距離指標(biāo)要求。5.2.2.2使用通信中繼器通信距離檢測檢測方法如下：a)選擇直線距離大于無法直接通信的通視開闊場地；7GB/T39578—2020b)將應(yīng)急定位指揮平臺和定位通信模塊分別置于場地兩端，并確認(rèn)二者無法直接通信；c)將通信中繼器置于兩者的中間點；d)應(yīng)急定位指揮平臺進(jìn)入工作狀態(tài)，定位通信模塊開機(jī)，通信中繼器開機(jī)，應(yīng)急定位指揮平臺發(fā)送通信握手指令，并通過報文標(biāo)識確認(rèn)信息由中繼轉(zhuǎn)發(fā)而來，則認(rèn)為滿足指標(biāo)要求。檢測方法為：應(yīng)急定位指揮平臺處于正常工作狀態(tài)，與一臺定位通信模塊建立通信連接，兩者之間距離10m通視，再設(shè)置一個監(jiān)聽通信模塊進(jìn)行接收，監(jiān)聽通信模塊的接收端口與示波器連接，從示波器顯示第一個數(shù)據(jù)上升沿開始計時，到第二次接收顯示數(shù)據(jù)上升沿時刻為止，如果兩次上升沿間隔時間不大于2s則認(rèn)為滿足指標(biāo)要求。將基于慣性導(dǎo)航的應(yīng)急定位系統(tǒng)按照工作狀態(tài)展開，其中包含1臺應(yīng)急定位指揮平臺、4個定位通信模塊、4個運動感知模塊和2個通信中繼器，所有設(shè)備測試前均應(yīng)充滿電。所有設(shè)備均開機(jī)，按照正常的工作流程建立指揮平臺與定位通信模塊的通信連接。利用計時器開始計時，基于慣性導(dǎo)航的應(yīng)急定位系統(tǒng)正常工作達(dá)到2h,則認(rèn)為滿足指標(biāo)要求。將基于慣性導(dǎo)航的應(yīng)急定位系統(tǒng)按照工作狀態(tài)展開，其中包含1個應(yīng)急定位指揮平臺、4個定位通信模塊、4個運動感知模塊和2個通信中繼器。所有設(shè)備均開機(jī)，按照正常的工作流程建立指揮平臺與定位通信模塊的通信連接，統(tǒng)計4路設(shè)備的通信成功率。指揮平臺每隔2s向4路設(shè)備發(fā)送一次“位置通信成功率應(yīng)不小于95%。通信成功率的計算方法為：通信成功率=指揮平臺收到的位置響應(yīng)次數(shù)/指揮平臺發(fā)送的位置請求次數(shù)5.2.5人員狀態(tài)檢測功能驗證運動狀態(tài)檢測功能測試方法如下：a)將基于慣性導(dǎo)航的應(yīng)急定位系統(tǒng)按照使用狀態(tài)進(jìn)行展開；c)指揮平臺能根據(jù)運動狀態(tài)在軟件顯示界面上對運動狀態(tài)進(jìn)行實時顯示，即認(rèn)為運動狀態(tài)檢測功能合格。將基于慣性導(dǎo)航的應(yīng)急定位系統(tǒng)按照使用狀態(tài)展開，測試人員做跌倒動作，如果指揮平臺能顯示跌倒報警信息，同時定位通信模塊的聲光報警系統(tǒng)發(fā)出警報，即認(rèn)為跌倒報警功能正常。人員起身恢復(fù)行5.2.6.2人員靜止30s報警檢測將基于慣性導(dǎo)航的應(yīng)急定位系統(tǒng)按照使用狀態(tài)展開，測試人員站立不動30s以上，如果指揮平臺能顯示靜止30s報警信息，同時定位通信模塊的聲光報警系統(tǒng)發(fā)出警報，則認(rèn)為靜止30s報警功能正常。人員身體大幅擺動或者行走時，靜止30s報警應(yīng)被自動取消。GB/T39578—2020當(dāng)定位通信模塊的電量小于25%時、工作時間大于30min時、通信中斷時、手動觸發(fā)時，啟動報警在環(huán)境噪聲不大于30dB的條件下，使定位通信模塊產(chǎn)生報警，在距定位通信模塊中心水平方向不小于3m遠(yuǎn)處用聲級計測量，測得的報警聲級強(qiáng)度應(yīng)不小于85dB。定位通信模塊發(fā)光亮度測試點的分布圖按圖1要求，用精度不低于±5%的亮度測量儀在定位通信模塊發(fā)光面3m遠(yuǎn)處測量，應(yīng)能檢測到光信號。發(fā)光面圖1發(fā)光亮度測試圖5.2.7應(yīng)急定位指揮平臺顯示功能檢測應(yīng)急定位指揮平臺的顯示界面應(yīng)滿足4.3.7的要求。將基于慣性導(dǎo)航的應(yīng)急定位系統(tǒng)按照使用狀態(tài)展開，4個定位通信模塊和運動感知模塊同時工作，4個人員按照不同的路徑行走，應(yīng)急定位指揮平臺應(yīng)同時顯示4個人的當(dāng)前位置和運動軌跡。展開時間檢查方法如下：a)打開包裝箱開始使用秒表計時；基于慣性導(dǎo)航的應(yīng)急定位系統(tǒng)具備工作狀態(tài)；c)以基于慣性導(dǎo)航的應(yīng)急定位系統(tǒng)具備工作狀態(tài)為計時結(jié)束，時間不大于2min即認(rèn)為合格。電氣檢驗方法如下：a)在電池供電條件下，應(yīng)急定位指揮平臺、定位通信模塊b)將充電器與應(yīng)急定位指揮平臺的電源口連接，將充電器接入工頻交流電，應(yīng)明確提示正在充電89GB/T39578—2020及充電完成；c)將充電器與定位通信模塊的接口連接，將充電器接入工頻交流電，應(yīng)明確提示正在充電及充電完成。5.3環(huán)境試驗按4.4.1中高溫工作試驗條件及GB/T2423.2—2008規(guī)定進(jìn)行試驗，具體試驗方法見表1。表1高溫工作要求試驗對象試驗條件試驗狀態(tài)應(yīng)急定位指揮平臺溫度60℃±2℃加電測試保持時間2h定位通信模塊溫度70℃±2℃加電測試保持時間2h運動感知模塊溫度70℃±2℃加電測試保持時間2h通信中繼器溫度70℃±2℃加電測試保持時間2h按4.4.2中低溫工作試驗條件及GB/T2423.1—2008規(guī)定進(jìn)行試驗，具體試驗方法見表2。表2低溫工作要求試驗對象試驗條件試驗狀態(tài)應(yīng)急定位指揮平臺加電測試保持時間2h定位通信模塊加電測試保持時間2h運動感知模塊溫度-25℃±2℃加電測試保持時間2h通信中繼器溫度-25℃±2℃加電測試保持時間2h按4.4.3中高溫貯存試驗條件及GB/T2423.2—2008規(guī)定進(jìn)行試驗，具體試驗方法見表3。GB/T39578—2020試驗對象試驗條件試驗狀態(tài)基于慣性導(dǎo)航的應(yīng)急定位系統(tǒng)(包括應(yīng)急定位指揮平臺、定位通信模塊、運動感知模塊、通信中繼器)溫度70℃±2℃不通電狀態(tài)保持時間16h環(huán)境條件恢復(fù)時間12h5.3.4低溫貯存試驗按4.4.4中低溫貯存試驗條件及GB/T2423.1—2008規(guī)定進(jìn)行試驗，具體試驗方法見表4。表4低溫貯存要求試驗對象試驗條件試驗狀態(tài)基于慣性導(dǎo)航的應(yīng)急定位系統(tǒng)(包括應(yīng)急定位指揮平臺、定位通信模塊、運動感知模塊、通信中繼器)溫度—40℃±2℃不通電狀態(tài)保持時間16h環(huán)境條件恢復(fù)時間12h按4.4.5中交變濕熱試驗條件及GB/T2423.4—2008規(guī)定進(jìn)行試驗。具體要求如下：a)在溫度由25℃±3℃升至40℃±2℃,濕度85%～93%時，保持基于慣性導(dǎo)航的應(yīng)急定位系統(tǒng)通電工作20min:b)在溫度40℃±2℃,濕度90%～93%時，保持基于慣性導(dǎo)航的應(yīng)急定位系統(tǒng)通電工作20min;c)在溫度由40℃±2℃降至25℃±3℃,濕度85%～93%時，保持基于慣性導(dǎo)航的應(yīng)急定位系按4.4.6中振動試驗條件及GB/T2423.10—2019規(guī)定進(jìn)行試驗。具體要求如下：按4.4.7中沖擊試驗條件及GB/T2423.5—2019規(guī)定進(jìn)行試驗。具體要求如下：GB/T39578—2020按4.4.8中自由跌落試驗條件及GB/T2423.7—2018規(guī)定進(jìn)行試驗。具體要求如下：斷開與殼體連接器的連接，使用125V絕緣表測量兩個模塊殼體連接器每個芯點與殼體之間的絕按照GB3836.1—2010和GB3836.4—2010的規(guī)定進(jìn)行試驗。按照GB/T4208—2017的規(guī)定進(jìn)行試驗。6檢驗規(guī)則基于慣性導(dǎo)航