DB50∕T 1417-2023 汽车导航单元性能要求及测试方法.pdf
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1、ICS 43.040CCS M 50汽车导航单元性能要求及测试方法DB50重庆市地方标准DB50/T 141720232023-06-06 发布2023-09-06 实施重庆市市场监督管理局发 布DB50/T 1417-20231目次前言.21 范围.32 规范性引用文件.33 术语和定义.34 缩略语.35 性能要求.45.1 总则.45.2 组成.45.3 输出.45.4 收星数量.45.5 精度.45.6 首次定位时间.45.7 重捕获时间.55.8 灵敏度.55.9 位置更新率.55.10 位置分辨力.55.11 健壮性要求.55.12 安全性要求.66 测试方法.66.1 测试环境条
2、件.66.2 标准测试信号和测试设备.56.3 测试场地.76.4 性能测试.7附录 A(规范性).10附录 B(资料性).11附录 C(规范性)DB50/T 1417-20232前言本文件按照 GB/T 1.1-2020标准化工作导则 第 1 部分:标准的结构和编写规定起草。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这些专利的责任。本文件由重庆市经济和信息化委员会提出、归口并组织实施。本文件起草单位:中国汽车工程研究院股份有限公司、重庆金康赛力斯新能源汽车设计院有限公司、重庆长安汽车股份有限公司。本文件主要起草人:雷剑梅、汤轲、刘杰、曾臻、王雄、陈睿、周桂容、杨长鸿、周丽
3、铃、谢姜陵。DB50/T 1417-20233汽车导航单元性能要求及测试方法1范围本文件规定了汽车导航单元性能要求,并给出了相应的测试方法。本文件适用于汽车导航单元的测试。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/T 3358.2-2009统计学词汇及符号 第2部分:应用统计GB/T 6379.1-2004测量方法与结果的准确度(正确度与精密度)第1部分:总则与定义BD 410004-2015北斗/全球卫星导航系统(GNSS)接收机
4、导航定位数据输出格式BD 420005-2015北斗/全球卫星导航系统(GNSS)导航单元性能要求及测试方法3术语和定义GB/T 3358.2-2009、GB/T6379.1-2004、BD 410004-2015、BD 420005-2015界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1汽车导航单元 vehicle navigation unit安装在汽车上,利用人造地球卫星发射的无线电信号进行定位、测速和授时的单元,包括但不限于车载信息娱乐单元中的导航单元、车载TBOX中的导航单元、智能后视镜中的导航单元。4缩略语下列缩略语适用于本文件。GNSS:全球导航卫星系统(Global Naviga
5、tion Satellite System);GPS:全球定位系统(Global Positioning System);BDS:北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System);Galileo:伽利略卫星导航系统(Galileo Navigation Satellite System);GLONASS:格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS Navigation Satellite System);CEP:圆概率误差(Circular Error Probable);PDOP:位置精度因子(Positioning Dilution Of Precisio
6、n);HDOP:水平精度因子(Horizontal Dilution Of Precision);VDOP:垂直精度因子(Vertical Dilution Of Precision);TDOP:钟差精度因子(Time Dilution Of Precision);DB50/T 1417-20234UTC:协调世界时(Universal Time Coordinated);NMEA:美国国家船舶电子协会(National Marine Electronics Association);AWGN:加性高斯白噪声(Additive White Gaussian Noise)。5性能要求5.1 总则
7、汽车导航单元使用GNSS公开服务信号,提供基于CGCS2000坐标系、WGS-84坐标系、PZ-90.02坐标系和GTRF坐标系中的一个或多个坐标系下的位置信息、对地速度信息,以及基于UTC的时间信息。5.2 组成汽车导航单元应至少包括下列组成部分:a)射频信号输入端口;b)卫星导航信号接收和处理模块;c)数据控制和输出端口。5.3 输出汽车导航单元应至少提供一个输出端口,将导航信息从该输出端口提供给其他设备,输出的导航信息应符合NMEA-0183协议格式的要求。包括但不限于GGA、GSA、GSV、RMC、VTG。5.4 收星数量卫星接收通道数量应不少于12个。5.5 精度5.5.1 静态定位
8、精度开放天空环境下(2PDOP2.5),水平定位精度应优于 2 m(CEP95),垂直定位精度应优于 4 m(CEP95)。城市峡谷、高架桥下、林荫路等实际环境下,水平定位精度应优于 10 m(CEP95),垂直定位精度应优于 15 m(CEP95)。5.5.2 动态定位精度开放天空、城市峡谷、高架桥、林荫路等实际道路环境下,水平定位精度应优于 10 m(CEP95),垂直定位精度应优于 15 m(CEP95)。5.5.3 测速精度测速精度应优于 0.5 m/s(CEP95)。5.6 首次定位时间5.6.1 冷启动首次定位时间冷启动首次定位时间应不超过 60 s。DB50/T 1417-202
9、355.6.2 热启动首次定位时间热启动首次定位时间应不超过 3 s。5.7 重捕获时间重捕获时间应不超过 5 s。5.8 灵敏度5.8.1 捕获灵敏度捕获灵敏度应优于-147 dBm。汽车导航单元在概略位置、概略时间、星历和历书未知的状态下开机,各颗卫星的单通道导航信号载波电平不高于-147 dBm 时,应能在 300 s 内以 1 Hz 更新率连续 10 s 输出三维定位误差小于 100 m 的定位数据。5.8.2 重捕获灵敏度重捕获灵敏度应优于-152 dBm。汽车导航单元正常定位状态下,GNSS 卫星信号短时中断 30 s 后恢复,各颗卫星的单通道导航信号载波电平不高于-152 dBm
10、 时,应能在 300 s 内以 1 Hz 更新率连续 10 s 输出三维定位误差小于 100 m 的定位数据。5.8.3 跟踪灵敏度跟踪灵敏度应优于-160 dBm。汽车导航单元正常定位后,各颗卫星的单通道导航信号电平降低到-160 dBm 时,应能在 300 s 内以1 Hz 更新率连续 10 次输出三维定位误差小于 100 m 的定位数据。5.9 位置更新率最大位置更新率应不低于 5 Hz。5.10 位置分辨力经度、纬度均不应超过 0.001 分,高程不应超过 2 m。5.11 健壮性要求汽车导航单元应在卫星定位系统出现以下事件时做出正确的判断,并达到正确的状态,事件及状态要求见表 1。表
11、 1 系统事件及输出信息要求系统事件名称DUT 应符合要求的状态GPS 系统周计数归零输出正确的年月日时间信息北斗系统秒计数归零输出正确的年月日时间信息GPS 健康字指示信号异常正常定位且位置偏移不超过 100 m北斗卫星健康信息指示信号异常事件发生后没有位置信息输出或显示无效定位状态闰秒事件正确发生闰秒,输出的正确的 UTC 时间DB50/T 1417-20236表 1 系统事件及输出信息要求(续)系统事件名称DUT 应符合要求的状态GPS 自主完好性监控定位最大误差不超过 100 m北斗自主完好性监控定位最大误差不超过 100 m5.12 安全性要求5.12.1 射频信号协调要求正常工作的
12、汽车导航单元在接收到表 2 所规定的噪声信号后,其 GNSS 信号载噪比 C/N0最大减小应均不超过 1 dBHz。用于干扰仿真 AWGN 信号参数应按照附录 A 进行设置。表 2 噪声信号规定序号噪声信号中心频点MHz信号功率dBm信号带宽MHz信号类型11154.00-751AWGN21310.00-851AWGN31524.00-651AWGN41548.00-951AWGN51544.00-1051AWGN61615.00-1051AWGN71627.00-851AWGN5.12.2 抗干扰要求汽车导航单元接收静态场景标称功率的 GNSS 信号并输出定位信息后,GNSS 信号分别受到表
13、 3 所列干扰信号 10 min。当干扰信号消除后,汽车导航单元应在 1 min 内计算出正确的位置坐标,而无需操作人员介入。表 3 干扰信号规定序号干扰信号中心频点MHz信号功率dBm信号带宽MHz信号类型11575.42-8020FM21602.00-8020FM31575.42-8020CDMA41602.00-8020CDMA6测试方法6.1 测试环境条件除另行规定外,所有测试应在以下条件下进行:a)温度:23 5;b)相对湿度:25%75%;c)气压:86 kPa106 kPa。DB50/T 1417-202376.2 标准测试信号和测试设备GNSS 矢量信号模拟器、干扰信号发生器、
14、GNSS 信号采集回放设备、高精度导航定位基准系统、直流电源、射频连接线等。所有测试用仪器、设备应有足够的测量范围、分辨力、准确度和稳定度,其性能应满足被测性能指标的要求;测试所用仪器设备应经过计量部门检定或校准,符合性能指标要求,并在检定或校准有效期内。6.3 测试场地测试应在屏蔽室或电波暗室中进行。6.4 性能测试6.4.1 测试项目测试项目及所对应的性能要求、测试方法见表 4。表 4 测试项目表序号测试项目性能要求测试方法1组成5.26.4.22输出5.36.4.33收星数量5.46.4.44精度静态定位精度5.5.16.4.5.15动态定位精度5.5.26.4.5.26测速精度5.5.
15、36.4.5.37首次定位时间冷启动首次定位时间5.6.16.4.6.18热启动首次定位时间5.6.26.4.6.29重捕获时间5.76.4.710灵敏度捕获灵敏度5.8.16.4.8.111重捕获灵敏度5.8.26.4.8.212跟踪灵敏度5.8.36.4.8.313位置更新率5.96.4.914位置分辨力5.106.4.1015健壮性要求5.116.4.1116安全性要求射频信号协调5.12.16.4.12.117抗干扰测试5.12.26.4.12.26.4.2 组成目视检查汽车导航单元的组成部分,应符合本文件 5.2 的要求。检查汽车导航单元提供的产品文档,应带有使用说明书或产品规范,具
16、有详细的操作、接线说明,配套软件、适用的操作系统及使用说明。6.4.3 输出DB50/T 1417-20238汽车导航单元应至少提供一个输出接口,将导航信息从该输出接口提供给其他设备,输出的信息应符合本文件 5.3 的要求。根据汽车导航单元的说明书,将被测汽车导航单元的输出接口接入计算机,通过场景提供的软件或者第三方软件读取信息,检查输出信息是否符合本文件 5.3 要求。6.4.4 收星数量将 GNSS 矢量信号模拟器输出信号接入汽车导航单元卫星定位模块天线接口,通过 GNSS 矢量信号模拟器输出至少 12 颗 GNSS 卫星信号(GNSS 信号类型和频段应覆盖被测汽车导航单元产品说明书中的类
17、型和频段),PDOP 值在 22.5 之间,信号强度设置为-130 dBm,根据汽车导航单元输出的 NMEA-0183数据,检查收到的卫星总数量。6.4.5 精度6.4.5.1 静态定位精度综合以下两种方法对汽车导航单元的静态定位精度进行测试,取两种方法的最大值作为测试结果。a)利用 GNSS 矢量信号模拟器进行测试:1)向汽车导航单元提供其测试电源电压,并将 GNSS 矢量信号模拟器输出信号接入汽车导航单元天线接口;2)在汽车导航单元正常工作后将其复位,待汽车导航单元启动完毕后确认其定位状态信息为未锁定,位置信息为空;3)打开 GNSS 矢量信号模拟器,配置测试场景,模拟卫星数量12 颗(G
18、PS 卫星至少 6 颗,北斗卫星数量至少 6 颗),PDOP 值在 22.5 之间,卫星信号强度设置为-130 dBm,并打开信号输出开关,输入到汽车导航单元天线接口;4)汽车导航单元 NMEA-0183 数据按照 1 Hz 输出,待 NMEA-0183 数据显示定位成功开始,按照每秒一次记录其定位的经纬度信息,共计记录定位成功后 10 min 内的经纬度信息。将汽车导航单元输出的定位信息与 GNSS 矢量信号模拟器设置的坐标的差值进行升序排序,取置信概率为 95%的值作为测试结果并记录。b)利用 GNSS 信号采集回放设备进行测试:1)将 GNSS 信号采集回放设备和高精度导航定位基准系统同
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