互联网租赁自行车智能终端校准规范

JJF(京)103-2023互联网租赁自行车智能终端校准规范本规范适用于互联网租赁自行车智能终端的校准。2引用文献本规范引用了下列文献：JJF1001通用计量术语及定义JJF1180时间频率计量名词术语及定义JJF1403-2013全球导航卫星系统(GNSS)接收机(时间测量型)校准规范凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。3术语和定义3.1定位偏差positionoffset定位偏差指互联网租赁自行车智能终端每次落锁时输出的一组定位值与标准位置值的偏差。3.2定位精密度positionprecision定位精密度指互联网租赁自行车智能终端每次落锁后输出的一组定位值自身的一致程度。4概述互联网租赁自行车智能终端是以GNSS接收模块为核心的互联网租赁自行车车载电子设备，主要用于对车辆位置的监测、入栏结算管理和车辆智能调度。其校准原理框图如图1所示。终端主要由GNSS天线、GNSS接收模块、蓝牙嗅探模块、无线通讯模块和智能电子锁组成，在微处理器的控制下，完成数据采集和处理，测试结果号入栏管理区域号入栏管理区域可通过本地串口输出或通过平台下载。互联网租赁自行车智能终端图1互联网租赁自行车智能终端组成及原理框图5计量特性5.1定位偏差5.2定位精密度（1～15）m（1σ)。6校准条件6.1环境条件6.1.1校准条件a)环境温度：(20～25)℃。b)相对湿度：≤80%。d)电源频率：(50±2)Hz。e)无影响仪器正常工作的电磁干扰和机械振动。JJF(京)103-202336.2主要校准设备6.2.1GNSS信号模拟器a)支持系统具备被测互联网租赁自行车智能终端所支持的GNSS系统和频点，至少需包含GPSL1C和BDSB1I、B1C频点。b)信号功率c)伪距精度6.2.2导航信号转发器支持GNSS信号转发，信号增益设定范围（0～40）dB。7校准项目和校准方法7.1外观及工作正常性7.1.1外观a）互联网租赁自行车智能终端外表面应光洁、平整，不应有凹痕、划伤、裂缝、变形等缺陷。金属壳表面应有防锈、防腐蚀涂层，金属零件不应有锈蚀。。b）互联网租赁自行车智能终端应有铭牌，铭牌应符合如下规定：位置，并标出制造商名称、地址、商标、产品中文名称、规格型号、互联网租赁自行车智能终端主机可识别的唯一性编号及其二维码、制造日期等内容。7.1.2工作正常性互联网租赁自行车智能终端通电后，观察如下功能是否正常：a）扫码开关锁功能。b）GNSS定位功能。c）数据上传和输出功能。7.2校准方法7.2.1定位偏差JJF(京)103-2023使用卫星导航信号模拟器的静态场景（场景配置参数见附录）测试智能终端的定位偏差。启动模拟器静态场景仿真，开启定位偏差测试流程，将互联网租赁自行车智能终端初始状态设置为开锁，等待3min后使终端落锁，输出第一个有效定位值后，连续采集智能终端输出的有效定位数据30s，样本数量n不小于10个。n模拟器仿真标准位置值x0,y0,z0)。被检互联网租赁自行车智能终端记录定位信息x,y,z)，由式（1）计算模拟器仿真标准值与互联网租赁自 行车智能终端测量值之差的平均值x、y、z，并由式(2)计算互联网租赁自行车智能终端的定位偏差δp；x=σ=1xi，y=1yi，z=σ=1zi（1）其中，（x0，y0，z0）——地心地固坐标系中，模拟器仿真的标准三维位置；（xi，yi，zi）——地心地固坐标系中，智能终端测量的三维位置；δp——表示智能终端定位偏差。7.2.2定位精密度以定位偏差测试数据为样本基础，由式（3）计算测量值的实验标准差sx，sy，sz，由式（4）计算定位终端的定位精密度σp。sx=n1σ=1（xi−x）2，sy=n1σ=1（yi−y）2，sz=n1σ=1（zi−z）2（3）σp=sx2+sy2+sz2（4）sx，sy，sz——智能终端获得三维位置的实验标准差；σp——表示智能终端定位精密度。8校准结果表达经校准后的检定装置出具校准证书。校准证书内页格式见附录A。证书上的内容应至少包括以下信息：b)实验室名称和地址；c)证书或报告的唯一标识（如编号每页及总页数的标识；d)送校单位的名称和地址；e)被校对象的描述和明确标识；f)进行校准的日期；g)对校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号；h)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明；i)校准环境的描述；j)校准结果及其测量不确定度；k)校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识，以及签发日期。建议复校时间间隔为1年。用户根据使用情况自行确定。JJF(京)103-2023附录A原始记录格式送检单位名称：证书编号：送检单位地址：环境温度：℃相对湿度%气压：1.仪器外观及工作正常性检查：2.校准场景描述：3.定位偏差和精密度标准值（m）测量值（m）定位偏差（m）定位精密度（m）定位偏差不确定度：定位精密度不确定度：附录B校准证书（内页）格式1、外观及工作正常性检查：外观工作正常性2.定位偏差定位偏差（m）定位偏差不确定度（m）3.定位精密度校准定位精密度（m）定位精密度不确定度（m）JJF(京)103-20238附录C定位偏差测量结果不确定度评定C.1定位偏差校准结果不确定度C.1.1测量模型δp=（C.1） 式中：x、y、z为互联网租赁自行车智能终端多次测量坐标值的平均值，x0，y0，z0为模拟器仿真标准坐标值，单位为m。C.1.2标准不确定度的来源及评定定位偏差的不确定度来源于以下几个分量：由导航信号模拟器标准位置值不准确引入的不确定度分量，互联网租赁自行车智能终端分辨力引入的不确定度分量，测量重复性引入的不确定度分量。表C.1标准不确定度来源及分量不确定度来源类型值分布因子标准不确定度模拟器伪距精度B1.0mm1.0mm由通道间误差引起的模拟器伪距不确定度B3.0mm3.0mm互联网租赁自行车智能终端定位信息分辨力B0.1m均匀 0.029m测量重复性A表C.2终端静态定位10次测量的坐标值实测值序号xiyizi1-2178203.764382014.4784077086.1542-2178203.0644382015.6434077087.08293-2178202.5694382016.80240770880384382017.92440770894424382019.1514077089.9526-2178200.914382020.1484077090.8697-2178200.2224382021.1524077091.7988-2178199.6974382022.3094077092.7329-2178198.984382023.4164077093.688-2178198.4884382024.5044077094.701测量重复性引入的不确定度分量：表C.310次重复测量的定位偏差测量值次数ix定位偏差平均值y定位偏差平均值z定位偏差平均值定位偏差δi（m）10.7471.1090.9761.6520.6961.1650.9281.6430.4951.1590.9271.5640.5311.1221.0071.6050.5961.2270.9361.6560.5320.9970.9171.4670.6881.0040.9291.5380.5251.1570.9341.5890.7171.1070.9561.630.4921.0881.0131.57由测量数据计算实验标准偏差： 0.06m（C.2）以10次测量的平均值作为测量值时，重复性引入的标准不确定度分量：JJF(京)103-2023u=s(δ)=0.02m（C.3） 按照C.2和C.3的方法计算s（ys（zu（yu（z并带入C.4进行计算。C.1.3合成标准不确定度定位偏差测量公式为非线性模型，但高阶项远小于一阶项，故仅考虑一阶项，合成不确定度如（C.4uc(δ)=（x−x0）u（x） +u（y）+u（z）（C.4）C.1.4扩展不确定度U参考以上主要不确定度来源和实际校准结果，最终单次测量的合成不确定度uc(δ)在被校互联网租赁自行车智能终端的分辨力为0.1m时，扩展不确定度U=k.uc~0.2m（k=2）(k=2)（C.5）JJF(京)103-2023附录D标准场景参数配置说明及示例D.1定位偏差和精密度校准场景目前北京市互联网租赁自行车电子围栏已划定1186处停放区，本项测试主要从实现“入栏管理”的区域中选择5类典型场景，根据卫星信号的接收条件的严酷程度主要可分为5级，一级为开阔空旷场景；二级为一般城市道路绿化和广告牌遮挡场景；三级为单侧近距离高大建筑遮挡；四级为双侧近距离高大建筑遮挡的城市峡谷；五级为立交高架桥下或隧道内。附图1北京市互联网租赁自行车电子围栏分布示意图模拟器仿真场景时间不小于30分钟，点位坐标应根据互联网租赁自行车入栏结算重点管理区域的实际位置和周围街道建筑环境设置，输出功率电平推荐设置为-130dBm。表D.1一级严酷程度定位偏差和精密度实验场景关键参数参数配置位置及坐标南池子大街与长安街交叉路口E116.409849，N39.914354星座与信号GPSL1C/A，BDSB1I（包括但不限于）仿真可见卫星数参数配置PDOP开阔天空：PDOP≤3多径遮挡反射次数设置为2，相位延迟和功率衰减值由Nav3D依据围栏位置的GIS+BIM数据自动设置场景仿真时长30分钟轨迹静态信号输出功率-130dBm卫星功率是否相同否附图2一级严酷程度仿真测试场景示意图表D.2二级严酷程度定位偏差和精密度实验场景关键参数参数配置位置坐标庆园街北，新城街东侧，万达广场南门E115.991888，N40.478683星座与信号GPSL1C/A，BDSB1I（包括但不限于）仿真可见卫星数PDOP一般城市道路：PDOP≤4参数配置多径遮挡反射次数设置为2，相位延迟和功率衰减值由Nav3D依据围栏位置的GIS+BIM数据自动设置场景仿真时长30分钟轨迹静态信号输出功率-130dBm卫星功率是否相同否附图3二级严酷程度仿真测试场景示意图表D.3三级严酷程度定位偏差和精密度实验场景关键参数参数配置位置坐标星座与信号GPSL1C/A，BDSB1I（包括但不限于）仿真可见卫星数PDOP单侧高大建筑遮挡：PDOP≤6多径遮挡反射次数设置为2，相位延迟和功率衰减值由Nav3D依据围栏位置的GIS+BIM数据自动设置参数配置场景仿真时长30分钟轨迹静态信号输出功率-130dBm卫星功率是否相同否附图4三级严酷程度仿真测试场景示意图表D.4四级严酷程度定位偏差和精密度实验场景关键参数参数配置位置坐标金城坊西街北侧，金融大街东侧E116.366588，N39.921128星座与信号GPSL1C/A，BDSB1I（包括但不限于）仿真可见卫星数PDOP双侧高大建筑遮挡：PDOP>7多径遮挡反射次数设置为2，相位延迟和功率衰减值由Nav3D依据围栏位置的GIS+BIM数据自动设置参数配