道路运输车辆卫星定位系统车载终端检定规程

道路运输车辆卫星定位系统车载终端检定规程范畴本规程合用于道路运输车辆卫星定位系统车载终端（下列简称终端）的初次检定、后续检定和使用中检查。引用文献本规程引用下列文献：JJF1118-全球定位系统（GPS）接受机（测地型和导航型）JJF1403-全球导航卫星系统（GNSS）接受机（时间测量型）GB/T19056-汽车行驶统计仪GB/T19392-车载卫星导航设备通用规范JT/T794-道路运输车辆卫星定位系统车载终端技术规定JT/T1253-道路运输车辆卫星定位系统车载终端检测办法但凡注日期的引用文献，仅注日期的版本合用于本规程；但凡不注日期的引用文献，其最新版本（涉及全部的修改版）合用于本规程。术语捕获敏捷度acquisitionsensitivity终端在冷启动条件下，捕获导航信号并正常定位所需的最低信号电平。热启动时间hotstarttimetofirstfix顾客设备在星历、历书、概略时间和概略位置已知的状态下，从开机到正常定位所需的时间。概述道路运输车辆卫星定位系统车载终端是指安装在道路运输车辆上，含有卫星定位功效，可实时采集、存储车辆状态及定位信息，并通过无线方式与监控中心进行信息交互，实现车辆监测与管理的装置。根据不同类型运输车辆监管规定，终端分为危险品运输车辆终端、货运车辆终端、客运车辆终端、挂车终端四类。终端主机重要涉及微解决器、数据存储器、卫星定位模块、车辆状态信息采集模块、无线通信传输模块、实时时钟、数据通信接口等。外部设备重要涉及卫星定位天线、无线通信天线、应急报警按钮、语音报读装置等。计量性能规定卫星接受通道数量卫星接受通道数量：不不大于12个。捕获敏捷度终端捕获敏捷度优于-130dBm。定位误差5.3.1水平定位误差终端水平定位误差≤15m。5.3.2高程定位误差终端高程定位误差≤30m。5.3.3差分定位误差终端差分水平定位误差≤1m。5.3.4测速误差终端速度误差≤1m/s。最小位置更新率终端最小位置更新率：1Hz。热启动时间终端热启动时间≤10s。通用技术规定终端表面应无影响设备正常工作的锈蚀、裂纹、变形等缺点，构造件与控制组件完整。铭牌应安装在主机外表面的醒目位置，文字、图形及标志应清晰、完整。计量器具控制计量器具控制涉及：初次检定、后续检定和使用中检查。检定条件环境条件7.1.1.1实验室环境温度实验室温度满足：（20~25）℃±2℃；7.1.1.2实验室环境相对湿度实验室环境相对湿度：≤80%。7.1.1.3电磁环境与振动环境无影响仪器正常工作的电磁干扰和机械振动。检定用设备重要检定设备及技术规定见表1。表1检定用设备序号检定项目重要检定设备名称技术规定1卫星接受通道数量GNSS信号模拟器输出频率支持被检终端所合用的GNSS系统；可定义检定所需原则场景。射频信号载波频率MPE：±100Hz误差控制：伪距分辨力＜0.1m伪距率分辨力＜0.1m/s内部通道延迟＜15ns内部时基：频率精确度优于5×10-81s频率稳定度优于1×10-82捕获敏捷GNSS信号模拟器同13定位误差水平定位误差GNSS信号模拟器；差分卫星定位接受机GNSS信号模拟器同1；差分卫星定位接受机定位精度不低于0.25m高程定位误差差分定位误差测速误差4最小位置更新率GNSS信号模拟器同15热启动时间GNSS信号模拟器同1注:允许使用技术指标不低于表1的其它检定设备。检定项目初次检定、后续检定和使用中检查的项目见表2。表2检定项目一览表序号检定项目初次检定后续检定使用中检查1通用技术规定＋＋－2卫星接受通道数量＋＋－3捕获敏捷度＋＋＋4定位误差水平定位误差＋＋＋高程定位误差＋＋－表2（续）4定位误差差分定位误差＋＋－测速误差＋＋＋5最小位置更新率＋＋－6热启动时间＋－－注：“＋”表达应检项目，“－”表达可不检项目。检定办法通用技术规定通过实际操作和观察对终端的通用技术规定进行检查，成果应符合第6章的规定。卫星接受通道数量将GNSS信号模拟器与终端相连，使GNSS信号模拟器输出不不大于12颗的卫星信号，查看终端的卫星接受通道数，应满足5.1的规定。捕获敏捷度采用模拟器法，检定环节以下：将GNSS信号模拟器与终端相连接，终端开机，使全部先验导航数据和时间信息失败，然后断电；打开模拟器，启动敏捷度测试场景（此场景为静态场景，可见卫星不少于6颗，卫星均匀分布在天顶上空，仿真时间为60min，模拟器输出功率为-130dBm），开始仿真；终端开机，等待5min，若终端能够输出定位信息，则终端的的捕获敏捷度优于-130dBm；终端开机，等待5min，若终端不能输出定位信息则操作GNSS信号模拟器以1dBm的步长依次增加输出信号功率，直到终端能够输出定位信息，统计此时GNSS信号模拟器的输出功率，即为终端的捕获敏捷度。定位误差可使用场地实测法或模拟器法。7.3.4.1场地实测法a)将安装固定好、正常工作的终端和差分卫星定位接受机同时安装在实验车上；b)实验车以不低于30km/h的速度行驶，持续测试时间不少于30min，测试路段无明显影响持续定位的屏蔽或干扰；c)持续测试超出500组数据，对比终端与差分卫星定位接受机的定位信息，以差分卫星定位接受机为原则，按式（1）、（2）、（3）分别计算终端的水平定位误差、高程定位误差和测速误差（将接受机输出的坐标和GNSS模拟器输出的坐标都转换到站心坐标系下，转换办法参考附录A），最少475组终端数据的水平定位误差、高程定位误差和测速误差应符合5.3的规定。（1）（2）（3）式中：——第组水平定位误差，m；——终端第组X坐标测量值，m；——终端第组Y坐标测量值，m；——差分卫星定位接受机（或GNSS模拟器）给出的第组E坐标原则值，m；——差分卫星定位接受机（或GNSS模拟器）给出的第组N坐标原则值，m。——第组高程定位误差，m；——终端第组高程测量值，m；——差分卫星定位接受机（或GNSS模拟器）给出的第组高程原则值，m；——第组测速误差，m/s；）——终端第组速度测量值，m/s；——差分卫星定位接受机（或GNSS模拟器）给出的第组速度原则值，m/s。注：（，，）与（，，）的坐标系为站心坐标系，场地实测法：静态时以选用的参考点坐标作为站心，动态时以出发点的位置坐标为站心。7.3.4.2模拟器测试法a)将GNSS信号模拟器与终端相连接，终端开机；b）在终端正常工作后将其复位，待终端启动完毕后确认其定位状态信息为卫星未锁定，位置信息为空；3）打开GNSS信号模拟器，配备动态场景：静止60s，120s内匀加速至30m/s，30m/s匀速行驶持续120s，120s内匀减速至0m/s，静止30s，共7.5min；按前7min终端的定位信息与模拟器设立坐标并按式（1）、（2）、（3）计算出终端的水平定位误差、高程定位误差、测速误差，取最大值作为终端的定位误差，应符合5.3规定。注：（，，）与（，，）的坐标系为站心坐标系，模拟器测试法：静态时以模拟器输出的坐标作为站心，动态时以模拟器输出的第一种位置坐标作为站心。最小位置更新率可使用场地测试法或模拟器法。7.3.5.1场地测试法在终端以不不大于30km/h的速度沿近似直线持续移动并保持定位的条件下，行驶2min，观察并统计终端的位置数据输出组数，按（4）计算终端的位置更新率，应满足5.4的规定。（4）式中：——最小位置更新率；——2min内终端输出位置数据组数。7.3.5.2模拟器测试法设立终端的定位信息采集速率为1次/s，并将定位信息存储到文献。将GNSS信号模拟器与终端连接，在终端正常工作后将其复位，待终端启动完毕后确认其状态信息为卫星未锁定，位置信息为空，速度为0m/s。打开GNSS信号模拟器，2min后统计存储文献中终端输出的位置数据组数，按公式（4）计算终端的位置更新率，应满足5.4的规定。热启动时间采用模拟器测试法，检定环节以下：将GNSS信号模拟器与终端相连接，打开GNSS信号模拟器，启动热启动时间测试场景（此场景为静态场景，可见卫星不少于6颗，卫星均匀分布在天顶上空，信号功率置为-120dBm或按厂家接口电平指标，仿真时间60min），模拟器开始仿真；规定时间（如1min）后，终端开机；终端正常定位20min后，终端断电5s或规定时间；终端重新开机，并统计从开机至输出第一种有效定位值得时间间隔，作为终端的热启动时间，应满足5.5的规定。检定成果的解决按本规程规定检定合格的终端，出具检定证书；检定不符合的终端，出具检定成果告知书，并注明不合格项目。检定周期终端的检定周期普通不超出一年。修理或调试后的终端应重新进行检定。附录A

坐标系转换公式1、直角坐标系与大地坐标系之间的互相转换直角坐标系（X，Y，Z）以地心O作为坐标原点，其Z轴指向合同地球北极，X轴指向参考子午面(格林尼治子午面)与地球赤道的一种交点，XYZ三轴一起构成右手直角坐标系。大地坐标系(Φ,λ,h)，又称为纬经高(LLA)坐标系。由(Φ,λ,h)转(x,y,z)，得：（A.1）由(x,y,z)转(Φ,λ,h)，h与Φ需要迭代计算，得：（A.2）2、直角坐标系与站心标系之间的互相转换站心坐标系普通以顾客所在的位置P为坐标原点，三个坐标轴分别是互相垂直的东向、北向和天向，也称为东北天(ENU)坐标系。站心坐标系的天向与大地坐标系的高程方向一致。 设直角坐标系P点(x,y,z)作为站心坐标原点，测得直角坐标系S点(x(s),y(s),z(s))。计算得到观察矢量。（A.3）从直角坐标系坐标转为站心坐标系坐标，由坐标轴两次旋转完毕：首先，绕直角坐标系Z轴旋转λ+90°，然后再绕新的X轴旋转。（A.4） 站心坐标系坐标(e,n,u)（A.5）（A.6）其中S为一种单位正交矩阵，QUOTE。附录B

道路运输车辆卫星定位系统车载终端检定统计（推荐）格式一、通用技术规定检定成果不合格项目二、卫星接受通道数量：个。三、捕获敏捷度：dBm。四、水平定位误差、高程定位误差、测速误差及差分定位误差水平定位误差和高程定位误差定位原则值定位测量值水平定位误差高程定位误差(°)(°)(m)(°)(°)(m)(m)(m)差分定位误差定位原则值定位测量值水平定位误差(°)(°)(°)(°)(m)测速误差测速原则值（m/s）测速测量值（m/s）测速误差（m/s）五、最小位置更新率终端输出数据组数最小位置更新率（Hz）六、热启动时间：_______s

附录C

道路运输车辆卫星定位系统车载终端