JT-T-1254-2019港口高精度卫星导航定位系统应用技术要求

JT/T1254—2019港口高精度卫星导航定位系统应用技术要求2019-03-15发布JT/T1254—2019 1 3术语和定义、缩略语 4系统组成 35一般要求 4 4 5 6附录A(规范性附录)港口高精度卫星导航定位系统定位信息输出报文格式 7附录B(规范性附录)港口高精度卫星导航定位系统定位信息精度检验方法 IJT/T1254—2019本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准由交通运输信息通信及导航标准化技术委员会提出并归口。Ⅲ1JT/T1254—2019港口高精度卫星导航定位系统应用技术要求数据交换。下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文GB/T4208外壳防护等级(IP代码)GB/T6107使用串行二进制数据交换的数据终端设备和数据电路终接设备之间的接口GB/T11014平衡电压数字接口电路的电气特性GB50174数据中心设计规范GB50311综合布线系统工程设计规范GB50343建筑物电子信息系统防雷技术规范ANSI/TIA/EIA485-A-1998平衡数字多点系统使用的发送器和接收器电气特性(ElectricalChar-acteristicsofGeneratorsandReceiversforUseinBalancedDigitalMulti-NMEA0183船用电子设备接口标准(NMEA0183-StandardforInterfacingMarineE-lectronicDevices)RTCM10402.3差分全球导航卫星系统服务推荐标准(2.3版)[RecommendedStand-ardsforDifferentialGNSS(GlobalNavigationSatelliteSystems)Service,Version2.3]RTCM10403.3差分全球导航卫星系统服务(3.3)[DifferentialGNSS(GlobalNaviga-tionSatelliteSystems)Services-Version3]3.1.1全球导航卫星系统接收机GNSSreceiver能够接收全球导航卫星系统卫星信号进行导航定位的接收机。2载波相位观测值carrierphaseobservation[BD110001—2015,定义2.3.30][BD410003—2015,定义3.1.6][BD410013—2015,定义3.1.1][BD110001—2015,定义4.8.4.13]移动站roverstation进行实时RTK改正的定位方式。[CH/T2009—2010,定义3.6]高精度highprecision注：水平定位精度通常以测量值的水平方向投影分量中误差衡量。注：垂直定位精度通常以测量值的垂直方向投影分量中误差衡量。3JT/T1254—20193.1.12高精度卫星导航定位系统由信息管理子系统、基准站子系统、移动终端子系统和通信子系统组成，应具备向港口生产作业系统输出符合附录A中的格式要求信息报文的功能。系统结构如图1所示。信息管理信息管理子系统输出差分数据子系统4a)坐标系应使用CGCS2000;c)应支持BDS高精度定位方式；e)信息管理子系统主体硬件应安装于符合GB50174规定的机房；f)室外设备防护等级应满足GB/T4208中规定的IP65等级的要求；b)数据输出格式应符合NMEA0183中对GNSS接收机的数据格式要求；5JT/T1254—2019a)满足第8章系统数据交换的要求；港口高精度卫星导航定位系统总体性能要求如下：a)应能实时获取各移动站的定位信息，移动站在静止状态下的定位信息的水平定位精度不应低于25mm、垂直定位精度不应低于50mm;b)车辆定位信息的数据更新频率不应低于20Hz,移动机械定位信息的数据更新频率不应低于10Hz,船舶定位信息的数据更新频率不应低于1Hz;e)定位信息精度应至少每年检测一次，检测方法应按附录B进行；d)应具备并发处理不少于100台移动站数据的能力；e)故障报警响应时间不应高于1s;f)基准站子系统和移动终端子系统应具备在长期无人值守情况下稳定工作的能力。7.2基准站接收机基准站GNSS接收机性能指标不应低于表1所列要求。表1基准站GNSS接收机主要性能要求水平标称精度(静态)(mm)5+d×10-6垂直标称精度(静态)(mm)工作温度(℃)-20～45工作湿度(%)注1:标称精度采用均方根差(RMS)作为表述方式。注2:d为移动站至基准站距离，单位为毫米(mm)。7.3移动站接收机移动站GNSS接收机性能指标不应低于表2所列要求。表2移动站GNSS接收机主要性能要求水平标称精度(RTK)(mm)20+d×10-6垂直标称精度(RTK)(mm)40+d×10-6工作温度(℃)-20～45工作湿度(%)注1:标称精度采用均方根差(RMS)作为表述方式。注2:d为移动站至基准站距离，单位为毫米(mm)。6JT/T1254—2019a)信息管理子系统的网络带宽不应低于100Mbit/s;b)基准站子系统的网络带宽不应低于2Mbit/s;c)网络通信中的有线网络通信误码率应小于10-⁸;d)信息管理子系统与基准站子系统间的数据通信延时应小于500ms。在基准站子系统与信息管理子系统之间应使用有线网络进行差分数据的传输。a)RS-232接口的电气特性应符合GB/T6107的规定；b)RS-422接口的电气特性应符合GB/T11014的规定；c)RS-485接口的电气特性应符合ANSI/TIA/EIA485-A-1998的规定；d)RJ45接口的电气特性应符合GB50311的规定。差分数据格式应符合6.2的规定。8.2.2通信协议定位信息输出应使用TCP/IP数据通信协议，信息输出报文格式见附录A。7JT/T1254—2019(规范性附录)港口高精度卫星导航定位系统定位信息输出报文格式A.1一般要求港口高精度卫星导航定位系统的定位信息输出报文格式应符合如下要求：a)定位信息输出采用TCP/IP数据通信协议；b)定位信息报文内容采用ASCII编码。A.2字符要求A.2.1总体要求定位信息内的字符包括保留字符和有效字符，其中保留字符不应出现在数据字段中，有效字符组成定位信息的数据字段。A.2.2保留字符保留字符用于定位信息输出报文的起始、结束标识，数据字段间定界，数据字段与校验定界。保留字符内容、编码信息应满足表A.1的要求。$信息报文开始标识符数据字段间定界符*数据字段与校验定界符与保留字符<LF>组成报文的结束标识符与保留字符〈CR)组成报文的结束标识符A.2.3有效字符有效字符应由英文大小写、数字和字符“.”组成。A.3信息报文A.3.1报文结构港口高精度卫星导航定位系统的定位信息报文应由各类数据字段和保留字符构成。报文通用结构如下：b)[<数据字段〉“,”]——多个数据字段之间由“,”保留字符分隔(最后一个数据字段无数据字段定界符“,”);c)“*”(校验字段)——信息报文开始定界符“$”与校验定界符“*”之间全部字符的异或校验；d)〈CR><LF)——报文结束标识。8JT/T1254—2019位置报文用于输出各移动站的位置信息。位置报文整体结构如图A.1所示。位置报文的数据字段格式应满足表A.2的要求。11l1.111l1.11!I1,a,yyyyy.yyyyyy,a,x,M*xx《CR><LF>大地水准面差定位模式经度半球经度纬度半球纬度一时间移动站号报文号$WZ,ax12,hhmmss.ss图A.1位置报文整体结构表A.2位置报文数据字段格式要求数据字段数据字段内容说明报文号WZ位置报文号为“WZ”移动站号ax1212位字母或数字字符的移动站号时间hhmmss.88内容为均用2位数字表示的小时、分钟、秒的整数部分和秒的小数部分，秒的整数部分和小数部分之间用“.”字符分隔纬度I.ⅢIll2位数字字符表示度、2位数字字符表示分、1位“.”字符分隔、7位的数字字符表示分的小数部分纬度半球a可选值“N/S”,N为北纬、S为南纬经度yyyyy.yyyyyyy3位数字字符表示度、2位数字字符表示分、1位“.”字符分隔、7位的数字字符表示分的小数部分经度半球a可选值“E/W”,E为东经、W为西经定位模式X定位模式(可选值0/4/5):0-定位不可用或无效；4-RTK固定解；5-RTK浮点解，系统处于RTK定位模式，但整周模糊度是浮动的大地水准面差M大地水准面差精确至小数点后3位校验XX从S开始到*之间的所有ASCII码的异或校验(2个字符)A.3.3速度报文速度报文用于输出各移动站的速度及方向信息。速度报文整体结构如图A.2所示。速度报文的数据字段格式应满足表A.3的要求。9JT/T1254—2019SSDSSD,ax12,hhmmss.ss,xx,xx*xx(CR)(LF)校验方向速度一时间移动站号图A.2速度报文整体结构表A.3速度报文数据字段格式要求数据字段数据字段内容说明报文号位置报文号为“SD”移动站号ax1212位宇母或数宇字符的移动站号时间hhmmss.ss内容为均用2位数字表示的小时、分钟、秒的整数部分和秒的小数部分，秒的整数部分和小数部分之间用“.”字符分隔速度x,x速度值精确到小数点后2位，单位为米每秒(m/s)方向x,X运动的真北方向，精确到小数点后2位，单位为度校验XX从$开始到*之间的所有ASCII码的异或校验(2个字符)A.3.4精度报文精度报文用于输出各移动站的定位精度信息。精度报文整体结构如图A.3所示。精度报文的数据字段格式应满足表A.4的要求。SJDSJD,ax12,hhmms.ss,xx,xx,xx*xx(CR)<LF)校验垂直精度因子水平精度因子一位置精度因子一时间移动站号报文号图A.3精度报文整体结构数据字段数据字段内容说明报文号位置报文号为“JD”移动站号ax1212位字母或数字字符的移动站号时间hhmmss.ss内容为均用2位数字表示的小时、分钟、秒的整数部分和秒的小数部分，秒的整数部分和小数部分之间用“.”字符分隔位置精度因子x,X位置精度因子数值精确至小数点后1位，取值范围为0.5～99.9水平精度因子X.X水平精度因子数值精确至小数点后1位，取值范围为0.5～99.9垂直精度因子x.X垂直精度因子数值精确至小数点后1位，取值范围为0.5～99.9校验XX从S开始到*之间的所有ASCII码的异或校验(2个字符)(规范性附录)港口高精度卫星导航定位系统定位信息精度检验方法B.1测量准备测量准备要求如下：a)实际测量前，应先制订测量计划。测量计划主要确定测量所用设备、测试点数量及位置、测量时段长度及采样间隔。b)定位信息精度检验前，应针对不同类别的定位目标在港口范围内选取不少于3个测试点，且测试点应在港口范围内尽量分散。c)每个测试点应进行不少于3次的定位信息采集，同一测试点的各次采集宜在不同日期的不同时段进行。d)单次测量时段长度不应小于30min,采样间隔宜在1s～10s之间。B.2测量步骤测量步骤要求如下：a)测试点在测量时段应满足15°以上可观测GNSS卫星数量大于6个且三维位置几何精度因子(PDOP)值小于4的要求。b)测量执行时应使用移动站GNSS接收机进行RTK定位，并于GNSS接收机稳定输出固定解的定位信息后开始记录定位信息。c)各测试点获取的定位信息以测量时段为最小单元，并单独保存。定位信息文件名宜包括测点号和测量时段号。B.3水平定位精度计算水平定位精度以测试点为最小单元进行计算。港口高精度卫星导航定位系统的水平位置信息精度检验计算前，应使用3度带的高斯-克吕格正形投影获取平面坐标。高斯-克吕格正形投影的中央子午线经度可选择使用港口中心区域的经度值。各测试点水平定位精度(M)应按式(B.1