(高清版)GBT 39413-2020 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號模擬器性能要求及測試方法

ICS49.020V04中華人民共和國國家標(biāo)準北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號模擬器性能要求及測試方法國家市場監(jiān)督管理總局國家標(biāo)準化管理委員會ⅠGB／T39413—2020前言 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義、縮略語 3.1術(shù)語和定義 6測試條件 7測試方法 附錄A（資料性附錄）各衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號頻點、中心頻率、碼速率 附錄B（規(guī)范性附錄）導(dǎo)航信號模擬器測試場景要求 附錄C（資料性附錄）存儲數(shù)據(jù)文件內(nèi)容、格式說明 附錄D（資料性附錄）射頻仿真信號動態(tài)范圍性能指標(biāo)的測試計算方法 參考文獻 ⅢGB／T39413—2020本標(biāo)準按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準由中央軍委裝備發(fā)展部提出。本標(biāo)準由全國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航標(biāo)準化技術(shù)委員會(SAC/TC544)歸口。本標(biāo)準起草單位：國防科技大學(xué)、中國衛(wèi)星導(dǎo)航工程中心、中國航天標(biāo)準化研究所、北京東方計量測試研究所、測控與導(dǎo)航技術(shù)國家地方聯(lián)合工程研究中心、中國電子科技集團公司第五十四研究所、湖南矩陣電子科技有限公司、長沙北斗產(chǎn)業(yè)安全技術(shù)研究院、北京華力創(chuàng)通科技股份有限公司。本標(biāo)準主要起草人：楊俊、明德祥、劉瑩、鐘小鵬、吳海玲、許冬彥、王禮亮、魏巍、葉紅軍、劉春陽、1GB／T39413—2020北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號模擬器性能要求及測試方法本標(biāo)準規(guī)定了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號模擬器的概述、要求、測試條件和測試方法。本標(biāo)準適用于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號模擬器（以下簡稱“導(dǎo)航信號模擬器”）的研制、設(shè)計、生產(chǎn)和驗收測試，可作為制定導(dǎo)航信號模擬器技術(shù)文件的依據(jù)。2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件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T39267—2020北斗衛(wèi)星導(dǎo)航術(shù)語無線電計量名詞術(shù)語及定義全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GNSS)信號模擬器校準規(guī)范3術(shù)語和定義、縮略語界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。導(dǎo)航信號模擬器能夠按照BDS/GPS/GLONASS/等導(dǎo)航衛(wèi)星信號和用戶定義仿真參數(shù)模擬產(chǎn)生與衛(wèi)星導(dǎo)航信號原理特性一致的一種標(biāo)準信號生成設(shè)備。3.1.2仿真場景導(dǎo)航信號模擬器為表征衛(wèi)星導(dǎo)航用戶終端觀測到的衛(wèi)星信號特征和信號環(huán)境特征而定義的一組數(shù)據(jù)。3.1.3零值在任一仿真接收歷元時刻，導(dǎo)航信號模擬器射頻端口輸出導(dǎo)航信號的碼相位對應(yīng)偽距值與導(dǎo)航信號模擬器在該歷元時刻的偽距記錄值之間的差值。3.1.4調(diào)制一種在BPSK調(diào)制基礎(chǔ)上增加一個二進制副載波的調(diào)制方式。下列縮略語適用于本文件。GB／T39413—2020北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(二進制偏移載波(二進制相移鍵控(地心地固坐標(biāo)系(伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(全球定位系統(tǒng)(接口控制文件(每秒脈沖數(shù)(四相移鍵控調(diào)制(均方根(群延遲時間改正(協(xié)調(diào)世界時(導(dǎo)航信號模擬器是一種高精度的標(biāo)準信號生成設(shè)備，可為衛(wèi)星導(dǎo)航用戶終端的研制開發(fā)、測試檢驗提供仿真環(huán)境，其主要包含仿真控制、數(shù)學(xué)仿真、信號生成、時頻基準、信號功率控制5類基本功能模塊：a)仿真控制模塊實現(xiàn)參數(shù)配置、狀態(tài)監(jiān)測功能；b)數(shù)學(xué)仿真模塊按照仿真參數(shù)計算生成導(dǎo)航數(shù)據(jù)；c)信號生成模塊根據(jù)數(shù)學(xué)仿真模塊計算的導(dǎo)航數(shù)據(jù)生成射頻信號；d)時頻基準模塊提供時間和頻率基準；e)信號功率控制模塊完成輸出導(dǎo)航信號的功率控制。各模塊連接關(guān)系見圖1所示。圖1導(dǎo)航信號模擬器設(shè)備功能框圖導(dǎo)航信號模擬器應(yīng)能模擬GNSS全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)中至少一個BDS的公開服務(wù)信號，各衛(wèi)星導(dǎo)航2GB／T39413—2020系統(tǒng)信號頻點、中心頻率、碼速率參見附錄A,具體信號結(jié)構(gòu)、信號特性等詳細信息參見其空間信號接口控制文件(ICD)。應(yīng)能完成衛(wèi)星星座仿真、大氣傳播仿真、用戶軌跡仿真、天線建模仿真、特殊事件仿真、外部星歷注入和多路徑仿真功能。具體要求應(yīng)包括：衛(wèi)星星座仿真：應(yīng)具備BDS星座或BDS與其他星座的混合仿真功能，具體包括衛(wèi)星軌道仿真、衛(wèi)星鐘差仿真、設(shè)備時延TGD仿真、地球自轉(zhuǎn)效應(yīng)仿真和相對論效應(yīng)仿真；b)大氣傳播仿真：應(yīng)具備電離層延遲仿真和對流層延遲仿真功能；c)用戶軌跡仿真：應(yīng)能模擬靜態(tài)、動態(tài)載體的運動特性，仿真生成用戶運動軌跡；d)天線建模仿真：應(yīng)具備用戶終端天線方向圖的參數(shù)自配置和參數(shù)外部導(dǎo)入建模仿真功能；e)特殊事件仿真：應(yīng)具備閏秒調(diào)整、衛(wèi)星故障、衛(wèi)星偽距跳變仿真功能；f)外部星歷注入：應(yīng)支持按外部輸入的星歷進行仿真的功能；g)多路徑仿真：應(yīng)具備多路徑仿真功能，多路徑信號的時延、衰減可調(diào)。導(dǎo)航信號模擬器所輸出射頻信號功率和零值應(yīng)具備可校準功能，能夠通過參數(shù)配置進行修正。射頻信號規(guī)模具體要求應(yīng)包括：5.2.2射頻信號精度射頻信號精度具體要求應(yīng)包括：偽距相位誤差：校準后）。射頻信號質(zhì)量具體要求應(yīng)包括：a)相位噪聲：指標(biāo)要求應(yīng)符合表1雜波抑制（帶內(nèi)諧波抑制（二次34GB／T39413—2020表1相位噪聲指標(biāo)要求偏移中心頻率Hz相位噪聲dBc/Hz-60-75-80-85-95時間頻率基準具體要求應(yīng)包括：5.2.5射頻信號功率射頻信號功率具體要求應(yīng)包括：a)功率絕對誤差：≤2dB;功率線性度c)功率范圍：動態(tài)范圍：≥60dB;最大輸出功率：≥-90dBm。5.2.6射頻信號動態(tài)射頻信號動態(tài)具體要求應(yīng)包括：最大高度最大速度速度分辨力6測試條件除非在技術(shù)文件中另有規(guī)定，所有測試應(yīng)在滿足如下環(huán)境條件下進行：溫度b)相對濕度：≤80%。6.2測試設(shè)備測試用儀器設(shè)備均應(yīng)經(jīng)過計量部門檢定合格，并在有效期內(nèi)。具體測試設(shè)備清單見表2。測試設(shè)5GB／T39413—2020備和被測導(dǎo)航信號模擬器均需按各自技術(shù)文件要求進行預(yù)熱。表2測試所需設(shè)備清單及其指標(biāo)要求序號儀器名稱儀器性能指標(biāo)要求1頻譜分析儀（含測量接收機插件）a)頻率測量范圍：≥5GHzb)頻率分辨力：≤1Hze)支持信號相位噪聲測試f)絕對功率電平誤差：±0.2dB功率電平線性2高速示波器帶寬c)通道采樣速率：≥20GSa/s3時間間隔計數(shù)器頻率范圍4矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀頻率范圍b)解調(diào)分析帶寬：120MHzc)支持對BPSK/QPSK格式的調(diào)制信號進行采樣分析5GNSS接收機能夠支持導(dǎo)航系統(tǒng)多頻點信號的捕獲、跟蹤、b)定位精度：≤5m測速精度d)高程測量范圍100km6功率計（含功率傳感器）頻率范圍測量范圍7測量接收機頻率范圍測量范圍8原子頻率標(biāo)準b)頻率準確度：≤1×10-99頻標(biāo)比對器導(dǎo)航信號模擬器包含用戶模式和標(biāo)定模式：a)用戶模式：輸出衛(wèi)星導(dǎo)航用戶終端能夠正常工作的導(dǎo)航信號；b)標(biāo)定模式：輸出指定頻點、指定衛(wèi)星、指定支路且功率不低于-25dBm的大功率射頻信號（必6GB／T39413—2020要時可配合使用低噪聲放大器）輸出模式，主要用于導(dǎo)航信號模擬器的自測試與自校準。注：在標(biāo)定模式下，利用示波器觀測BOC調(diào)制信號時域相位翻轉(zhuǎn)點時，可關(guān)閉副載波進行采樣。7測試方法信號種類測試連接框圖見圖2。圖2信號種類測試框圖測試步驟包括：按圖2所示將導(dǎo)航信號模擬器與GNSS接收機連接；測試場景（場景要求見附錄B),導(dǎo)航信號模擬器工作在用戶模式下，輸出所支持的所有導(dǎo)航系統(tǒng)／頻點的信號；操作GNSS接收機接收捕獲導(dǎo)航信號模擬器輸出的導(dǎo)航信號，并存儲本測試周期內(nèi)（測試時間不少于20接收機所解算信息數(shù)據(jù)。測試結(jié)果分析步驟包括：接收機定位后顯示捕獲使用的信號頻點與導(dǎo)航信號模擬器輸出信號的頻點相同；以內(nèi)；兩項都滿足，則判定該功能具備。衛(wèi)星星座仿真功能測試連接框圖見圖2。測試步驟包括：按圖2所示將導(dǎo)航信號模擬器與GNSS接收機連接；b)操作導(dǎo)航信號模擬器，加載測試場景場景要求見附錄B),導(dǎo)航信號模擬器工作在用戶模式下，單頻點導(dǎo)航信號輸出，并存儲可見衛(wèi)星信號狀態(tài)參數(shù)文件（存儲數(shù)據(jù)格式參見附錄C);操作GNSS接收機接收導(dǎo)航信號模擬器輸出的導(dǎo)航信號，并存儲本測試周期內(nèi)（測試時間不接收機所解算信息數(shù)據(jù)；測試步驟。測試結(jié)果分析步驟包括：接收機能夠?qū)崿F(xiàn)解算定位，三維定位精度在10m(以內(nèi)；兩項都滿足，則判定該功能具備。大氣傳播仿真功能測試連接框圖見圖2。測試步驟包括：7GB／T39413—2020按圖2所示將導(dǎo)航信號模擬器與GNSS接收機連接；b)操作導(dǎo)航信號模擬器，加載測試場景場景要求見附錄B),導(dǎo)航信號模擬器工作在用戶模式下，單頻點導(dǎo)航信號輸出，并存儲可見衛(wèi)星信號狀態(tài)參數(shù)文件（存儲數(shù)據(jù)格式參見附錄C);操作GNSS接收機接收導(dǎo)航信號模擬器輸出的導(dǎo)航信號，并存儲本測試周期內(nèi)（測試時間不接收機所解算信息數(shù)據(jù)；測試步驟。測試結(jié)果分析：比對導(dǎo)航信號模擬器存儲的理論電離層／對流層延遲與GNSS接收機解算出的電(RMS),則判定該項功能正常。用戶軌跡仿真功能測試連接框圖見圖2。測試步驟包括：按圖2所示將導(dǎo)航信號模擬器與GNSS接收機連接；和用戶高動態(tài)測試場景場景要求見附錄B),導(dǎo)航信號模擬器工作在用戶模式下，單頻點導(dǎo)航信號輸出，并存儲載體運動軌跡文件（存儲數(shù)據(jù)格式參見附錄C);操作GNSS接收機接收導(dǎo)航信號模擬器輸出的導(dǎo)航信號，并存儲本測試周期內(nèi)（測試時間不接收機解算出的定位結(jié)果數(shù)據(jù)。測試結(jié)果分析：比對GNSS接收機實測數(shù)據(jù)與導(dǎo)航信號模擬器存儲的理論數(shù)據(jù)，若滿足定位精度測速精度小于0.2則判定該項功能正常。天線建模仿真測試連接框圖見圖2。測試步驟包括：按圖2所示將導(dǎo)航信號模擬器與GNSS接收機連接；b)操作導(dǎo)航信號模擬器，加載測試場景場景要求見附錄B),導(dǎo)航信號模擬器工作在用戶模式下，單頻點導(dǎo)航信號輸出；操作GNSS接收機接收導(dǎo)航信號模擬器輸出的導(dǎo)航信號，并存儲本測試周期內(nèi)（測試時間不的GNSS接收機解算出的衛(wèi)星狀態(tài)信息數(shù)據(jù)d)導(dǎo)航信號模擬器更換場景場景要求見附錄B),操作GNSS接收機存儲本測試周期內(nèi)（測試時間不少于20的GNSS接收機解算出的衛(wèi)星狀態(tài)信息數(shù)據(jù)e)導(dǎo)航信號模擬器更換場景場景要求見附錄B),操作GNSS接收機存儲本測試周期內(nèi)（測試時間不少于20的GNSS接收機解算出的衛(wèi)星狀態(tài)信息數(shù)據(jù)測試結(jié)果分析步驟包括：將和中任意一顆相同衛(wèi)星的增益值作差，然后將該差值與導(dǎo)航信號模擬器設(shè)定的天線增益值作差比對；將和中任意一顆相同衛(wèi)星的增益值作差，然后將該差值與導(dǎo)航信號模擬器設(shè)定的天線增益值作差比對；兩項中，與模擬器設(shè)定值之差都小于1dB,則判定該功能具備。閏秒調(diào)整及衛(wèi)星故障仿真功能測試連接框圖見圖2。測試步驟包括：8GB／T39413—2020按圖2所示將導(dǎo)航信號模擬器與GNSS接收機相連接；b)操作導(dǎo)航信號模擬器，加載測試場景場景要求見附錄B),導(dǎo)航信號模擬器工作在用戶模式下，單頻點導(dǎo)航信號輸出；操作GNSS接收機接收導(dǎo)航信號模擬器輸出的導(dǎo)航信號，并存儲本測試周期（測試時間不少解算出的星歷數(shù)據(jù)。測試結(jié)果分析：比對GNSS接收機解算的閏秒調(diào)整參數(shù)、衛(wèi)星故障參數(shù)與導(dǎo)航信號模擬器的設(shè)定參數(shù)值，如果一致，則判定導(dǎo)航信號模擬器閏秒調(diào)整及衛(wèi)星故障仿真功能正常。衛(wèi)星偽距跳變仿真功能測試連接框圖見圖2。測試步驟包括：按圖2所示將導(dǎo)航信號模擬器與GNSS接收機相連接；b)操作導(dǎo)航信號模擬器，加載測試場景場景要求見附錄B),導(dǎo)航信號模擬器工作在用戶模式下，單頻點導(dǎo)航信號輸出，并存儲可見衛(wèi)星狀態(tài)參數(shù)文件（存儲數(shù)據(jù)格式參見附錄C);操作GNSS接收機接收導(dǎo)航信號模擬器輸出的導(dǎo)航信號，并存儲本測試周期（測試時間不少解算出的偽距值。測試結(jié)果分析：比對GNSS接收機解算輸出的衛(wèi)星偽距值與導(dǎo)航信號模擬器存儲的衛(wèi)星偽距值，若誤差不超過則判定導(dǎo)航信號模擬器衛(wèi)星偽距跳變異常仿真功能正常。外部星歷注入仿真功能測試連接框圖見圖2。測試步驟包括：按圖2所示將導(dǎo)航信號模擬器與GNSS接收機相連接；場景要求見附錄B,文件格式符合RINEX3.03格式星歷文件導(dǎo)航信號模擬器工作在用戶模式下，單頻點導(dǎo)航信號輸出；操作GNSS接收機接收導(dǎo)航信號模擬器輸出的導(dǎo)航信號，并存儲本測試周期（測試時間不少測試結(jié)果分析：GNSS接收機解算存儲的星歷參數(shù)與導(dǎo)航信號模擬器仿真所用的星歷參數(shù)一致，則判定該功能正常。多路徑信號時延測試連接框圖見圖3,多路徑信號衰減測試連接框圖見圖4。圖3多路徑信號時延測試框圖圖4多路徑信號衰減測試框圖9GB／T39413—2020測試步驟包括：按圖3所示將導(dǎo)航信號模擬器與高速示波器相連接；測試場景（場景要求見附錄B),導(dǎo)航信號模擬器工作在標(biāo)定模式下，設(shè)置測試頻點為單顆衛(wèi)星最大信號功率輸出，調(diào)制方式設(shè)置為BPSK或BOC;操作高速示波器，以1PPS信號作為觸發(fā)信號，測量測試頻點導(dǎo)航信號的相位翻轉(zhuǎn)點和1PPS信號上升沿的時延均值T1,每秒記錄1次時延，記錄時長60s;d)操作高速示波器，以1PPS信號作為觸發(fā)信號，測量測試頻點多路徑信號的相位翻轉(zhuǎn)點和1PPS信號上升沿的時延均值T2,每秒記錄1次時延，記錄時長60s;e)計算并記錄導(dǎo)航信號和多路徑信號時延測試的平均值的差值ΔT；測試步驟；按圖4所示將導(dǎo)航信號模擬器與功率計或測量接收機相連接；測試場景（場景要求見附錄B),設(shè)定導(dǎo)航信號模擬器工或BOC;i)設(shè)置功率計或測量接收機的測試頻率為待測信號中心頻率，測試帶寬為發(fā)射信號帶寬，測試模擬器輸出單路導(dǎo)航信號的功率值P1;j)設(shè)置功率計或測量接收機的測試頻率為待測信號中心頻率，測試帶寬為發(fā)射信號帶寬，測試模擬器輸出單路多路徑信號的功率值P2;k)計算并記錄導(dǎo)航信號和多路徑信號功率測試的差值ΔP；測試步驟；測試步驟。測試結(jié)果分析步驟包括：a)導(dǎo)航信號和多路徑信號的時延差值ΔT與測試場景中設(shè)定的多路徑信號時延值之差優(yōu)于1b)導(dǎo)航信號和多路徑信號的功率差值ΔP與測試場景中設(shè)定的多路徑信號功率值之兩項同時滿足，則判定該功能正常。射頻信號零值校準功能測試連接框圖見圖3。測試步驟包括：按圖3所示將導(dǎo)航信號模擬器與高速示波器相連接；測試場景（場景要求見附錄B),導(dǎo)航信號模擬器工作在標(biāo)定模式下，設(shè)置測試頻點為單顆衛(wèi)星最大信號功率輸出，調(diào)制方式設(shè)置為BPSK或BOC;操作高速示波器，以1PPS信號作為觸發(fā)信號，測量測試頻點導(dǎo)航信號的相位翻轉(zhuǎn)點和1PPS信號上升沿的時延均值T，每秒記錄1次時延，記錄時長60s;測試步驟；e)停止信號仿真，參照技術(shù)文件要求，將所測零值校準到導(dǎo)航信號模擬器中；測試步驟，測得校準后的各頻點零值。測試結(jié)果分析：導(dǎo)航信號模擬器具備零值校準接口，且校準后各頻點零值≤0.1m,即判定具備該功能。GB／T39413—2020射頻信號功率校準功能測試連接框圖見圖5。圖5射頻信號功率校準測試框圖測試步驟包括：按圖5所示將導(dǎo)航信號模擬器與頻譜分析儀相連接；測試場景（場景要求見附錄B),導(dǎo)航信號模擬器工作在標(biāo)定模式下，設(shè)置測試頻點為單顆衛(wèi)星最大功率信號輸出，調(diào)制方式設(shè)置為BPSK或BOC;c)操作頻譜分析儀測量測試頻點信號的功率，重復(fù)測量5次求均值；d)計算導(dǎo)航信號模擬器測試頻點的標(biāo)稱功率與測量功率值的差值；e)停止信號仿真，將測得的功率差值修正到導(dǎo)航信號模擬器中；重復(fù)中的測試步驟，測得校準后的導(dǎo)航信號模擬器測試頻點的標(biāo)稱功率P0;g)參照技術(shù)文件要求，重新修正功率參數(shù)至超出功率標(biāo)稱值指標(biāo)要求，重復(fù)b)~f)中的測試步驟，測得校準后的導(dǎo)航信號模擬器測試頻點的標(biāo)稱功率P1。測試結(jié)果分析步驟包括：若皆滿足，則判定具備該功能。射頻信號規(guī)模測試連接框圖見圖2。測試步驟包括：按圖2所示將導(dǎo)航信號模擬器與GNSS接收機相連接；測試場景（場景要求見附錄B),導(dǎo)航信號模擬器工作在標(biāo)定模式下，輸出所支持的所有導(dǎo)航系統(tǒng)／頻點的信號；操作GNSS接收機接收導(dǎo)航信號模擬器信號；存儲本測試周期內(nèi)（測試時間不少于20min)GNSS接收機解算數(shù)據(jù)；測試結(jié)果分析：對GNSS接收機解算數(shù)據(jù)的后10min的數(shù)據(jù)進行分析，每頻點能夠捕獲跟蹤的衛(wèi)星數(shù)量路；若皆滿足，則判定具備該功能。偽距相位誤差測試連接框圖見圖3。測試步驟包括：GB／T39413—2020a）按圖3所示將導(dǎo)航信號模擬器與高速示波器相連接；b）操作導(dǎo)航信號模擬器，加載TestSim12測試場景（場景要求見附錄B導(dǎo)航信號模擬器工作在標(biāo)定模式下，設(shè)置測試頻點為單顆衛(wèi)星最大信號功率輸出，調(diào)制方式設(shè)置為BPSK或BOC；c）操作高速示波器，以1PPS信號作為觸發(fā)信號，測量測試頻點導(dǎo)航信號的相位翻轉(zhuǎn)點和1PPS信號上升沿的時延均值T0，每秒記錄1次時延，記錄時長60s測試結(jié)果分析：按照公式（1）計算射頻信號偽距相位誤差S，若所有頻點計算結(jié)果皆≤0.05m，即判定合格。式中：T1—測試場景下的時延均值，單位為秒（s測試場景下的時延均值，單位為秒（s光速其取值為n—仿真場景中設(shè)置的仿真衛(wèi)星的偽距，單位為米（m）。偽距變化率誤差測試連接框圖見圖6。圖6偽距變化率誤差測試框圖測試步驟包括：a）按圖6所示將導(dǎo)航信號模擬器與時間間隔計數(shù)器相連接；b）操作導(dǎo)航信號模擬器，加載TestSim12測試場景（場景要求見附錄B導(dǎo)航信號模擬器工作在標(biāo)定模式下，設(shè)置測試頻點為單顆衛(wèi)星單載波信號輸出（信號功率根據(jù)時間間隔計數(shù)器測量要求確定，在不滿足功率測量要求時應(yīng)加低噪聲放大器或信號衰減器c）操作時間間隔計數(shù)器，設(shè)置其門控時間為10s，記錄時長60s，讀出測試頻點在該場景下的頻率值f0；d）使用TestSim14測試場景（場景要求見附錄B重復(fù)b）、c）步驟，讀出測試頻點在該場景下的頻率值f1；測試結(jié)果分析：按照公式（2）計算射頻信號偽距變化率誤差，若所有頻點測量結(jié)果≤0.01m／s，即判定合格。式中：—偽距變化率誤差，單位米每秒（m／s光速其取值為GB／T39413—2020f0—測試場景下的測量頻率值；f1—測試場景下的測量頻率值。7.2.2.3碼相位通道間一致性碼相位通道間一致性測試連接框圖見圖3。測試步驟包括：按圖3所示將導(dǎo)航信號模擬器與高速示波器相連接；測試場景（場景要求見附錄B導(dǎo)航信號模擬器工作在標(biāo)定模式下，設(shè)置為單頻點單顆衛(wèi)星信號輸出，調(diào)制方式設(shè)置為BPSK或BOC；信號上升沿的時延均值T每秒記錄次時延記錄時長信號上升沿的時延均值T每秒記錄次時延記錄時長測試結(jié)果分析：將Ti（i即判定該頻點合格。支路載波相位調(diào)制正交性IQ支路載波相位調(diào)制正交性測試連接框圖見圖7。IQ支路載波相位調(diào)制正交性測試框圖測試步驟包括：按圖7所示將導(dǎo)航信號模擬器與矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀相連接；測試場景（場景要求見附錄B導(dǎo)航信號模擬器工作在標(biāo)定模式下，設(shè)置測試頻點為單顆衛(wèi)星信號輸出，調(diào)制方式設(shè)置為c）操作矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，設(shè)置調(diào)制模式，頻點、帶寬、碼速率和信號功率根據(jù)待測頻點的實際值進行設(shè)置；d）設(shè)置矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀內(nèi)部的測量濾波器設(shè)為“off參考濾波器設(shè)為升余弦濾波器，系數(shù)設(shè)e）矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀上設(shè)置取10次均值直接讀取正交誤差；測試步驟。即判定合格。零值誤差測試連接框圖見圖3。測試步驟包括：按圖3所示將導(dǎo)航信號模擬器與高速示波器相連接；測試場景（場景要求見附錄B導(dǎo)航信號模擬器工作在標(biāo)定模式下，設(shè)置測試頻點為單顆衛(wèi)星最大信號功率輸出，調(diào)制方式設(shè)置為BPSK或BOC；操作高速示波器，以1PPS信號作為觸發(fā)信號，測量測試頻點導(dǎo)航信號的相位翻轉(zhuǎn)點和1PPS信號上升沿的時延均值T，每秒記錄1次，記錄時長60s；測試步驟。即判定合格。GB／T39413—2020相位噪聲測試連接框圖見圖5。測試步驟包括：如圖5所示連接導(dǎo)航信號模擬器與頻譜分析儀；測試場景（場景要求見附錄B),導(dǎo)航信號模擬器工作在標(biāo)定模式下，設(shè)置測試頻點為單顆衛(wèi)星單載波信號輸出；和處的相位噪聲值；測試步驟。測試結(jié)果分析：所測頻點相位噪聲皆滿足指標(biāo)5.2.3要求，即判定該合格。雜波抑制測試連接框圖見圖5。測試步驟包括：如圖5所示連接導(dǎo)航信號模擬器與頻譜分析儀；測試場景（場景要求見附錄B),導(dǎo)航信號模擬器工作在標(biāo)定模式下，設(shè)置測試頻點為單顆衛(wèi)星單載波最大信號功率輸出；c)設(shè)置頻譜分析儀的中心頻率為待測信號載波頻點，測試帶寬為信號發(fā)射帶寬，平均5次讀取發(fā)射帶寬內(nèi)雜波的最大功率；測試步驟。諧波抑制測試連接框圖見圖5。測試步驟包括：如圖5所示連接導(dǎo)航信號模擬器與頻譜分析儀；測試場景（場景要求見附錄B),導(dǎo)航信號模擬器工作在標(biāo)定模式下，設(shè)置測試頻點為單顆衛(wèi)星單載波最大信號功率輸出；c)設(shè)置頻譜分析儀的中心頻率為待測信號載波頻點，測試頻點的二次諧波功率；測試步驟。頻率穩(wěn)定度測試連接框圖見圖8。圖8頻率穩(wěn)定度測試框圖GB／T39413—2020測試步驟包括：a）如圖8所示連接導(dǎo)航信號模擬器與頻標(biāo)比對器；b）操作導(dǎo)航信號模擬器輸出內(nèi)部參考時鐘10MHz信號；c）操作頻標(biāo)比對器，設(shè)置取樣時間為1s，取樣組數(shù)為100；d）讀取頻標(biāo)比對器上阿倫標(biāo)準偏差值為1s對應(yīng)的頻率穩(wěn)定度，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。測試結(jié)果分析：所測參考輸出10MHz信號的頻率穩(wěn)定度≤5×10-11／s，即判定合格。頻率準確度測試連接框圖見圖8。測試步驟包括：a）如圖8所示連接導(dǎo)航信號模擬器與頻標(biāo)比對器；b）操作導(dǎo)航信號模擬器輸出內(nèi)部參考時鐘10MHz信號；c）操作頻標(biāo)比對器，設(shè)置取樣時間為100s，測試相對頻率偏差，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。測試結(jié)果分析：所測參考輸出10MHz信號的頻率準確度≤5×10-8，即判定合格。7.2.5射頻信號功率功率絕對誤差測試連接框圖見圖4。測試步驟包括：a）如圖4所示連接好導(dǎo)航信號模擬器與功率計或測量接收機；b）操作導(dǎo)航信號模擬器，加載TestSim12測試場景（場景要求見附錄B導(dǎo)航信號模擬器工作在用戶模式下，設(shè)置測試頻點為單顆衛(wèi)星最大信號輸出；c）設(shè)置功率計或測量接收機的測試頻率為待測信號中心頻率，測試導(dǎo)航信號模擬器輸出測試頻點的實際功率，重復(fù)測試5次求平均值，該平均值與實際功率差值即為測試頻點的功率絕對誤差；測試結(jié)果分析：所測頻點功率絕對誤差皆≤2dB，即判定合格。功率線性度測試連接框圖見圖4。測試步驟包括：a）如圖4所示連接好導(dǎo)航信號模擬器與功率計或測量接收機；b）操作導(dǎo)航信號模擬器，加載TestSim12測試場景（場景要求見附錄B導(dǎo)航信號模擬器工作在用戶模式下，設(shè)置測試頻點為單顆衛(wèi)星信號輸出；c）設(shè)置功率計或測量接收機的測試頻率為待測信號中心頻率，測試帶寬為發(fā)射信號帶寬，操作模擬器設(shè)置功率值從最大功率到測量接收機可測最小功率值，以10dBm為步進，測試出測試頻d）計算出功率線性度Li=10-（Pi－Pi-1e）更換測試頻點，重復(fù)b）~d）測試步驟。測試結(jié)果分析：所測頻點功率線性度皆≤1dB／10dB，即判定合格。功率范圍測試連接框圖見圖4。測試步驟包括：a）如圖4所示連接好導(dǎo)航信號模擬器與功率計或測量接收機；b）操作導(dǎo)航信號模擬器，加載TestSim12測試場景（場景要求見附錄B導(dǎo)航信號模擬器工作在GB／T39413—2020用戶模式下，設(shè)置測試頻點為單顆衛(wèi)星信號輸出；c)設(shè)置功率計或測量接收機的測試頻率為待測信號中心頻率，測試帶寬為發(fā)射信號帶寬，操作導(dǎo)航信號模擬器設(shè)置功率值為最大功率，測試出測試頻點對應(yīng)的實際輸出功率Pmax;d)操作導(dǎo)航信號模擬器工作在用戶模式下，測試出測試頻點對應(yīng)的實輸出功率P′max,操作導(dǎo)航信號模擬器設(shè)置功率值為最小功率，測試出測試頻點對應(yīng)的輸出功率P′min;f)更換測試頻點，重復(fù)b)~e)測試步驟。測試結(jié)果分析步驟包括：b)功率動態(tài)范圍≥60dB;c)若a)、b)皆滿足，即判定為合格。7.2.6射頻信號動態(tài)最大高度測試連接框圖見圖2。測試步驟包括：a)如圖2所示連接好導(dǎo)航信號模擬器與GNSS接收機；b)操作導(dǎo)航信號模擬器，加載測試場景TestSim01（場景要求見附錄B),導(dǎo)航信號模擬器工作在用戶模式下，單頻點導(dǎo)航信號輸出；c)操作GNSS接收機接收導(dǎo)航信號模擬器輸出的導(dǎo)航信號，并存儲本測試周期（測試時間不少于20min)解算出的定位信息。測試結(jié)果分析：對GNSS接收機接收的后10min高程數(shù)據(jù)求取均值，若均值與導(dǎo)航信號模擬器設(shè)置高程值之差不超過±10m,即判定合格。最大速度測試連接框圖見圖6。測試步驟包括：a)按圖6所示將導(dǎo)航信號模擬器與時間間隔計數(shù)器相連接；b)操作導(dǎo)航信號模擬器，加載測試場景TestSim12（場景要求見附錄B),導(dǎo)航信號模擬器工作在標(biāo)定模式下，設(shè)置測試頻點為單顆衛(wèi)星單載波信號輸出；c)設(shè)置時間間隔計數(shù)器門控時間為10s,記錄時長60s,操作時間間隔計數(shù)器測量測試頻點輸出信號頻率f0;d)更換TestSim16測試場景（場景要求見附錄B),重復(fù)步驟b)、c),操作時間間隔計數(shù)器測量測試頻點輸出信號頻率f1;e)計算該頻點與中心頻率實際測量值f0的偏差，Δf＝fff)更換測試頻點，重復(fù)b)~e)測試步驟。測試結(jié)果分析：按照附錄D的公式(D.1)計算最大速度，統(tǒng)計10次，若均值≥8000m/s,即判定合格。速度分辨力測試連接框圖見圖6。測試步驟包括：a)按圖6所示將導(dǎo)航信號模擬器與時間間隔計數(shù)器相連接；b)操作導(dǎo)航信號模擬器，加載測試場景TestSim12（場景要求見附錄B),導(dǎo)航信號模擬器工作在標(biāo)定模式下，設(shè)置測試頻點為單顆衛(wèi)星單載波信號輸出；GB／T39413—2020c)設(shè)置時間間隔計數(shù)器門控時間為10s,記錄時長60s,操作時間間隔計數(shù)器測量測試頻點輸出信號頻率f0;d)更換TestSim17測試場景（場景要求見附錄B),重復(fù)步驟b)、c),操作時間間隔計數(shù)器測量測試頻點輸出信號頻率f1;e)計算兩個頻率差值Δff0-ff)更換測試頻點，重復(fù)b)~e)測試步驟。測試結(jié)果分析：按照公式(D.1)計算速度分辨力，統(tǒng)計10次，若均值≤0.01m/s,即判定合格。最大加速度測試連接框圖見圖6。測試步驟包括：a)按圖6所示將導(dǎo)航信號模擬器與時間間隔計數(shù)器相連接；b)操作導(dǎo)航信號模擬器，加載測試場景TestSim12（場景要求見附錄B),導(dǎo)航信號模擬器工作在標(biāo)定模式下，設(shè)置測試頻點為單顆衛(wèi)星單載波信號輸出；c)設(shè)置時間間隔計數(shù)器門控時間為10s,記錄時長60s,操作時間間隔計數(shù)器測量測試頻點輸出信號頻率f0;d)更換TestSim18測試場景（場景要求見附錄B),重復(fù)步驟b)、c),操作時間間隔計數(shù)器測量導(dǎo)航信號模擬器運行Δts（如5s)后輸出信號頻率f1;e)計算兩個頻率差值Δf＝fff)更換測試頻點，重復(fù)b)~e)測試步驟。測試結(jié)果分析：按照公式(D.2)和公式(D.3)計算最大加速度，統(tǒng)計10次，若均值≥900m/s2,即判定合格。加速度分辨力測試連接框圖見圖6。測試步驟包括：a)按圖6所示將導(dǎo)航信號模擬器與時間間隔計數(shù)器相連接；b)操作導(dǎo)航信號模擬器，加載測試場景TestSim12（場景要求見附錄B),導(dǎo)航信號模擬器工作在標(biāo)定模式下，設(shè)置測試頻點為單顆衛(wèi)星單載波信號輸出；c)設(shè)置時間間隔計數(shù)器門控時間為10s,記錄時長60s,操作時間間隔計數(shù)器測量測試頻點輸出信號頻率f0;d)更換TestSim19測試場景（場景要求見附錄B),重復(fù)步驟b)、c),操作時間間隔計數(shù)器測量導(dǎo)航信號模擬器運行Δts（如5s)后輸出信號頻率f1;e)計算兩個頻率差值Δf＝fff)更換測試頻點，重復(fù)b)~e)測試步驟。測試結(jié)果分析：按照公式(D.2)和公式(D.3)計算加速度分辨力，統(tǒng)計10次，若均值≤0.01m/s2,即判定合格。最大加加速度測試連接框圖見圖6。測試步驟為：a)按圖6所示將導(dǎo)航信號模擬器與時間間隔計數(shù)器相連接；b)操作導(dǎo)航信號模擬器，加載測試場景TestSim12（場景要求見附錄B),導(dǎo)航信號模擬器工作在標(biāo)定模式下，設(shè)置測試頻點為單顆衛(wèi)星單載波信號輸出；c)設(shè)置時間間隔計數(shù)器門控時間為10s,記錄時長60s,操作時間間隔計數(shù)器測量測試頻點輸出信號頻率f0;GB／T39413—2020d)更換TestSim20測試場景（場景要求見附錄B),重復(fù)步驟b)、c),操作時間間隔計數(shù)器測量導(dǎo)航信號模擬器運行Δts（如5s)后輸出信號頻率f1;e)計算兩個頻率差值Δf＝fff)更換測試頻點，重復(fù)b)~e)測試步驟。測試結(jié)果分析：按照公式(D.4)和公式(D.5)計算最大加加速度，統(tǒng)計10次，若均值≥900m/s3,即判定合格。加加速度分辨力測試連接框圖見圖6。測試步驟包括：a)按圖6所示將導(dǎo)航信號模擬器與時間間隔計數(shù)器相連接；b)操作導(dǎo)航信號模擬器，加載測試場景TestSim12（場景要求見附錄B),導(dǎo)航信號模擬器工作在標(biāo)定模式下，設(shè)置測試頻點為單顆衛(wèi)星單載波信號輸出；c)設(shè)置時間間隔計數(shù)器門控時間為10s,記錄時長60s,操作時間間隔計數(shù)器測量測試頻點輸出信號頻率f0;d)更換TestSim21測試場景（場景要求見附錄B),重復(fù)步驟b)、c),操作時間間隔計數(shù)器測量導(dǎo)航信號模擬器運行Δts（如5s)后輸出信號頻率f1;e)計算兩個頻率差值Δf＝fff)更換測試頻點，重復(fù)b)~e)測試步驟。測試結(jié)果分析：按照公式(D.4)和公式(D.5)計算加加速度分辨力，統(tǒng)計10次，若均值≤0.01m/s3,即判定合格。GB／T39413—2020附錄A（資料性附錄）各衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號頻點、中心頻率、碼速率各衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號頻點、中心頻率、碼速率參見表A.1。表A.1各衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號頻點、中心頻率、碼速率系統(tǒng)信號頻點中心頻率MHz碼速率McpsBDSB1IB1CB2IB3IGPSL1C/AL1CL1PL2CL2PL5GLONASSL11602+0.5625×KL21246+0.4375×KGalileoE5aE5bGB／T39413—2020附錄B（規(guī)范性附錄）導(dǎo)航信號模擬器測試場景要求導(dǎo)航信號模擬器測試所需場景具體見表B.1。表B.1測試所需場景要求序號測試場景編號場景說明1TestSim01仿真用戶軌跡為定點靜態(tài)，衛(wèi)星軌道、衛(wèi)星鐘差、電離層時延、對流層時延誤差參數(shù)設(shè)置為無時變誤差模式2TestSim02衛(wèi)星軌道參數(shù)見附錄C,衛(wèi)星鐘差、電離層時延、對流層時延誤差參數(shù)設(shè)置為無時變誤差模式3TestSim03加速度：離層時延、對流層時延誤差參數(shù)設(shè)置為無時變誤差模式4TestSim04仿真用戶軌跡為高動態(tài)（速度：加速度：離層時延、對流層時延誤差參數(shù)設(shè)置為無時變誤差模式5TestSim05在仿真場景的基礎(chǔ)上加載天線方向圖參數(shù)6TestSim06在仿真場景的基礎(chǔ)上導(dǎo)入外部天線方向圖參數(shù)（所導(dǎo)入外部天線放線圖參數(shù)需與加載天線方向圖參數(shù)一致）7TestSim07在仿真場景的基礎(chǔ)上設(shè)置各導(dǎo)航系統(tǒng)的閏秒?yún)?shù)，同時通過完好性參數(shù)設(shè)定每個系統(tǒng)一顆衛(wèi)星為故障8TestSim08有任意兩顆衛(wèi)星在任意時刻具有相同的位置，并在仿真過程中拉偏其中一顆衛(wèi)星的偽距任意值9TestSim09在仿真場景的基礎(chǔ)上，設(shè)定其所使用的星歷文件為外部導(dǎo)入RINEX格式的星歷TestSim10加速度為0m/s3,關(guān)閉電離層時延、對流層時延以及衛(wèi)星鐘差，使其為0;設(shè)定多路徑信號相對導(dǎo)航信號延遲10nsTestSim11仿真用戶軌跡為定點靜態(tài)，衛(wèi)星軌道、衛(wèi)星鐘差、電離層時延、對流層時延誤差參數(shù)設(shè)置為無時變誤差模式；設(shè)定多路徑信號相對導(dǎo)航信號衰減3dBTestSim12加速度為0TestSim13米，偽距速度為0TestSim14s3,關(guān)閉電離層時延、對流層時延以及衛(wèi)星鐘差，使其為0GB／T39413—2020序號測試場景編號場景說明TestSim15設(shè)定場景仿真的用戶坐標(biāo)的高度為100km,衛(wèi)星軌道、衛(wèi)星鐘差、電離層時延、對流層時延誤差參數(shù)設(shè)置為無時變誤差模式TestSim16設(shè)定場景初始偽距固定0m,仿真所有衛(wèi)星的徑向速度固定為8000m/sTestSim17設(shè)定場景初始偽距固定0m,仿真所有衛(wèi)星的徑向速度固定為0.01m/sTestSim18設(shè)定場景初始偽距固定0m,仿真所有衛(wèi)星的徑向加速度固定為900m/s2,設(shè)定衛(wèi)星在TestSim19設(shè)定場景初始偽距固定0m,仿真所有衛(wèi)星的徑向加速度固定為0.01m/s2,設(shè)定衛(wèi)星TestSim20設(shè)定場景初始偽距固定0m,仿真所有衛(wèi)星的徑向加加速度固定為900m/s3,設(shè)定衛(wèi)星在勻加加速運行Δts后，加加速度和加速度變?yōu)?,保持勻速運動TestSim21設(shè)定場景初始偽距固定0m,仿真所有衛(wèi)星的徑向加加速度固定為0.01m/s3,設(shè)定衛(wèi)星在勻加加速運行Δts后，加加速度和加速度變?yōu)?,保持勻速運動GB／T39413—2020（資料性附錄）存儲數(shù)據(jù)文件內(nèi)容、格式說明測試所需數(shù)據(jù)說明導(dǎo)航信號模擬器需要將數(shù)學(xué)仿真模塊計算的各仿真歷元時刻的參數(shù)信息按一定格式存成數(shù)據(jù)文件，供測試比對和后處理分析，具體包括：a)各可見星位置、速度、方位角和仰角信息；b)各可見星導(dǎo)航電文信息，包括衛(wèi)星軌道參數(shù)、星鐘改正數(shù)、TGD參數(shù)、UTC參數(shù)等；c)各信號狀態(tài)參數(shù)信息，包括偽距、載波多普勒、載波相位、信號功率等；d)各距離誤差項信息，包括星鐘誤差、星歷誤差、電離層延遲、對流層延遲、TGD參數(shù)等；e)用戶軌跡信息，包括位置、速度、加速度、加加速度等；f)用戶姿態(tài)信息，包括俯仰角、橫滾角、偏航角、角速度矢量等?？梢娦l(wèi)星信號狀態(tài)參數(shù)輸出文件格式參見表C.1。輸出文件格式序號名稱內(nèi)容單位數(shù)據(jù)類型輸出格式1Wn整周計數(shù)aint整數(shù)輸出＋空格2接收歷元時刻對應(yīng)的周內(nèi)秒數(shù)as19位浮點輸出，小數(shù)部分13位，右對齊＋空格3Prn衛(wèi)星PRN號 int3位整數(shù)輸出，右對齊＋空格4Elev衛(wèi)星仰角float8位浮點輸出，小數(shù)部分5位，右對齊＋空格5Azim衛(wèi)星方位角float8位浮點輸出，小數(shù)部分5位，右對齊＋空格6信號異常狀態(tài)標(biāo)識b int2位整數(shù)輸出，右對齊＋空格7Preu偽距m19位浮點輸出，小數(shù)部分6位，右對齊＋空格8載波多普勒頻率Hz16位浮點輸出，小數(shù)部分6位，右對齊＋空格9載波相位cycle19位浮點輸出，小數(shù)部分6位，右對齊＋空格Power接收功率dBmfloat7位浮點輸出，小數(shù)部分3位，右對齊＋空格電離層延遲m12位浮點輸出，小數(shù)部分6位，右對齊＋空格Tropo對流層延遲m12位浮點輸出，小數(shù)部分6位，右對齊＋空格星歷誤差m12位浮點輸出，小數(shù)部分6位，右對齊＋空格星鐘誤差m19位浮點輸出，小數(shù)部分6位，右對齊＋空格Sx衛(wèi)星位置坐標(biāo)衛(wèi)星位置坐標(biāo)cm19位浮點輸出，小數(shù)部分6位，右對齊＋空格GB／T39413—2020續(xù)）序號名稱內(nèi)容單位數(shù)據(jù)類型輸出格式Sy衛(wèi)星位置坐標(biāo)狔cm19位浮點輸出，小數(shù)部分6位，右對齊＋空格衛(wèi)星位置坐標(biāo)狕cm19位浮點輸出，小數(shù)部分6位，右對齊＋空格Vx衛(wèi)星x軸速度cm/s19位浮點輸出，小數(shù)部分11位，右對齊＋空格Vy衛(wèi)星狔軸速度cm/s19位浮點輸出，小數(shù)部分11位，右對齊＋空格Vz衛(wèi)星狕軸速度cm/s19位浮點輸出，小數(shù)部分11位，右對齊＋空格Ux用戶位置坐標(biāo)xcm19位浮點輸出，小數(shù)部分6位，右對齊＋空格Uy用戶位置坐標(biāo)狔cm19位浮點輸出，小數(shù)部分6位，右對齊＋空格Uz用戶位置坐標(biāo)狕cm19位浮點輸出，小數(shù)部分6位，右對齊＋空格Uvx用戶x軸速度cm/s19位浮點輸出，小數(shù)部分11位，右對齊＋空格Uvy用戶狔軸速度cm/s19位浮點輸出，小數(shù)部分11位，右對齊＋空格Uvz用戶狕軸速度cm/s行符a