DB13T 6035-2024大型场馆北斗室内外连续高精度定位技术要求

大型场馆北斗室内外连续高精度定位技术要求2024-11-28实施2024-11-28实施河北省市场监督管理局发布I本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任本文件由中共河北省委军民融合发展委员会办公室提出。本文件由河北省军民融合标准化技术委员会(HeB/TC21)归口。本文件起草单位：中国电子科技集团公司第五十四研究所、中电科卫星导航运营服务有限公司、东南大学。本文件主要起草人：蔚保国、张衡、黄璐、梁晓虎、李雅宁、杨开伟、程建强、潘树国、张硕、宋海涛。1大型场馆北斗室内外连续高精度定位技术要求1范围本文件规定了大型场馆北斗室内外连续高精度定位技术的总体要求、功能性能要求和数据交互协议要求等。本文件适用于大型场馆北斗微基站室内外定位技术的推广与应用。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T39267-2020北斗卫星导航术语GB/T39414.1-2020北斗卫星导航系统空间信号接口规范第1部分：公开服务信号B1CGB/T39414.3-2020北斗卫星导航系统空间信号接口规范第3部分：公开服务信号BIIGB/T39414.4-2020北斗卫星导航系统空间信号接口规范第4部分：公开服务信号B3IBD450028-2021北斗伪卫星信号接口规范3术语和定义GB/T39267-2020界定的以及下列术语和定义适用于本文件。北斗微基站BeiDoupseudolite北斗伪卫星一种播发与空间北斗信号兼容的导航信号发射设备。已经建设完成并投入运行的较大规模公众聚集场所。4缩略语下列缩略语适用于本文件。BDS——北斗卫星导航系统(BeiDouNavigationSatelliteSystem)BDT——北斗时(BeiDouNavigationSatelliteSystemTime)BDCS——北斗坐标系(BeiDouCoordinateSystem)ECEF——地心地固坐标系(Earth-CenteredEarth-Fixed)RTK——实时动态定位(Real-TimeKinematicpositioning)SOW——周内秒计数(SecondsofWeek)UTC——协调世界时(UniversalTimeCoordinated)5总体要求大型场馆北斗室内外连续高精度定位技术总体要求包括：a)大型场馆北斗室内外连续高精度定位数据源应包含BDS数据、北斗微基站数据、MEMS数据，支持其他辅助类基站(近超声、超宽带等)数据扩展；2b)北斗微基站应支持播发北斗B1C/BII/B3I频点信号，信号体制参照GB/T39414.1-2020、GB/T39414.3-2020、GB/T39414.4-2020,电文内容参照BD450028-2021;c)大型场馆北斗室内外连续高精度定位时空基准统一采用BDT和BDCS;d)大型场馆北斗室内外连续高精度定位数据采用统一的数据传输协议；e)大型场馆北斗室内外连续高精度定位应支持利用通信网络(4G、5G等)或专用通信网络(WIFI、蓝牙、lora等)的数据传输能力；f)大型场馆北斗室内外连续高精度定位应支持独立定位、辅助增强定位和融合定位；g)大型场馆北斗室内外连续高精度定位应支持后台的管控功能。6功能要求6.1.1定位模式大型场馆北斗室内外连续定位模式包含三种方式：a)独立定位模式，依托单一定位手段实现定位；b)辅助增强定位模式，包含网络RTK定位和基准站增强定位两种模式，依托第三方信息实现位置的快速获取与快速收敛；c)融合定位模式，依托共视空间下两种及以上的定位手段进行组合实现定位。6.1.2定位类型北斗室外空间定位为三维定位，室内空间定位原则上采用三维定位，在特殊尺度空间内可采用一维、二维定位，按照北斗室内微基站部署原则定位类型具体包含以下四种类型：a)大尺度空间为尺度高度大于5米且水平面面积大于100平方米的区域，采用二维定位；b)小尺度空间为尺度高度不高于5且水平面面积不大于25平方米的空间；大尺度空间中靠近混凝土、金属等室内反射墙体2-3米的区域均认定为小尺度空间，采用单点0维定位；c)狭长空间为尺度水平面面积大于25平方米且长宽比不小于3的空间区域，采用一维定位；d)过渡空间为邻近室外区域，室内边缘靠近室外的5m范围空间，采用二维定位。6.2.1路径导航引导用户按照指定路线从某一点位置运动至下一点位置。6.2.2路径规划在具有障碍物的环境中，按照一定的评价标准寻找一条从起始状态到目标状态的无碰撞路径。6.3.1授时范围授时可用范围为信号通视范围内空间区域。6.3.2授时连续性授时连续性包含连续授时和间断授时两种。6.3.3授时方式授时方式有以下两种：a)有线授时，用户通过有线连接直接获取基站的时间信息和1PPS信息，实现本地时间与系统时间同步；b)无线授时，用户通过接收北斗卫星导航信号或北斗微基站信号实现本地时间与系统时间同36.4管控6.4.1管理功能大型场馆北斗室内外连续定位应具备以下两种管理功能：a)空间管理，利用已有的北斗微基站信号实现空间的标准分割和空间尺度类型的划分；b)数据管理，应具备几何分布筛选、数据完好性分析、空间区域识别、策略控制与最优算法选择等功能；c)用户管理，应具备用户注册、修改、属性、位置、事件等内容的存储与管理。6.4.2控制功能大型场馆北斗室内外连续定位应具备定位、导航、授时等功能工作模式的选择配置能力。7性能要求7.1信号7.1.1信号方式北斗微基站信号室内空间连续播发，过渡空间脉冲式播发；7.1.2信号电平北斗微基站信号室内全域接收电平不高于-60dbm。7.2定位7.2.1首次定位时间首次定位时间优于1s。7.2.2室内空间切换定位时间室内室外切换、室内邻近空间切换时间优于1s。7.2.3定位精度室内动态定位精度优于1m(1σ),静态定位精度优于0.3m(lσ)。7.2.4定位频率位置刷新速率不低于1Hz。7.2.5定位连续性在规定的时段和观测条件下，北斗定位时间连续满足性能规范要求的时间占比优于95%。7.2.6定位可靠性在规定的时段和观测条件下，北斗室内外连续定位满足规定的性能规范要求的概率优于95%。7.2.7定位可用性北斗室内外定位信号被终端接收并使用的时间百分比不低于85%。7.3授时室外授时精度优于20ns,室内授时精度优于100ns。大型场馆北斗室内外连续定位应具备管控响应时间优于1s。7.5服务4大型场馆北斗室内外连续定位位置服务应具备同时容纳并发在线人数不小于5000。8数据协议要求8.1终端与北斗室内外基站交互协议8.1.1授时数据协议授时时间采用UTC,授时信息输出年、月、日、时、分、秒等信息，协议采用NMEA0183中$GPZDA格式输出。8.1.2定位数据协议定位数据协议主要由原始观测数据协议和RTK协议组成，其中RTK协议遵循RTCM10403.3版本。原始观测数据包含伪距、载波相位、多普勒、载噪比等信息，具体定义详见附录A中表A.2、表A.3、表8.2终端与后台交互协议8.2.1管理数据协议终端向后台发送请求，通过管理数据协议获取大型场馆空间分割状态和基站分布状态，具体定义详见附录A中的表A.5、表A.6、。8.2.2控制数据协议根据大型场馆北斗室内外定位网络和定位环境特征，由后台向终端发送控制协议，完成终端定位、导航、授时等功能工作模式的选择配置能力，具体定义详见附录A中的表A.7。8.2.3云定位数据交互协议终端向后台发送云定位原始观测数据，后台完成云定位后由云位置数据协议回传至终端。云定位原始观测数据协议定义详见附录A中表A.2、表A.3、表A.4。云定位位置协议详见附录A中的表A.8、表A.9。8.2.4用户信息交互协议终端向后台发送或者请求用户注册、修改、属性、位置、事件等内容信息。数据协议定义详见5(资料性)数据交互协议数据类型定义见表A.1。原始观测数据协议见表A.2、表A.3、表A.4。管理数据协议见表A.5、A.6。控制数据协议见表A.7。云定位位置回传协议见表A.8、表A.9。用户信息交互协议见表A.10~A.14。表A.1数据类型缩写长度(字节)111~2^(真实值>>5)111//212~2"(真实值>>11)212//41414//4~真实值*2^-24818~真实值*2^-53表A.2原始观测数据协议帧结构数据长度(字节)1帧头32信息类别1原始观测数据3系统类别10x01:北斗1410x01:原始观测信息0x02:扩展信息5原始观测数据长度2/字节长度的总和6原始观测数据内容/见表A.372注：校验数据位从系统类别到原始观测数据内容的所有数据，检验方式61S北斗时周内秒时间2周3一一一m多普勒测量值1S北斗时周内秒时间2周3一一扩展信息一一数据长度(字节)1帧头32信息类别1管理数据3场馆类别34空间尺度10x01:大尺度空间0x02:小尺度空间0x03:狭长空间0x04:过渡空间52/6卫星编号2/7/81912注：校验数据位从系统类别到原始观测数据内容的所有数据，检验方式7表A.6卫星位置数据类型1Xm2Ym3Zm4m5m6Hm7Xm高斯坐标系8Ym9Hm数据长度(字节)1帧头32信息类别1320x01:北斗0x04:保留1415162718191一单位(s)112注：校验数据位从系统类别到原始观测数据内容的所有数据，检验方式表A.8云定位位置回传协议数据长度(字节)1帧头32信息类别1云定位位置数据3位置信息42注：校验数据位从系统类别到原始观测数据内容的所有数据，检验方式8数据类型1Xm2Ym3Zm4m5m6Hm7Xm高斯坐标系8Ym9Hm数据长度(字节)1帧头32信息类别1终端向后台上报数据31改0x02:位置信息0x03:用户事件未定义可作为扩展信息42/字节长度的总和5/见表A.11、A.12、A.1362注：校验数据