GB/T 39413-2020 北斗卫星导航系统信号模拟器性能要求及测试方法.pdf

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标准编号:GB/T 39413-2020
文件类型:.pdf
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标准类别:电力标准
资源ID:246690
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GB/T 39413-2020 标准规范下载简介:

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GB/T 39413-2020 北斗卫星导航系统信号模拟器性能要求及测试方法.pdf

除非在技术文件中另有规定,所有测试应在满足如下环境条件下进行: a)温度:(23±5)℃; b)相对湿度:≤80%。

测试用仪器设备均应经过计量部门检定合格,并在有效期内。具体测试设备清单见表2。测试设

备和被测导航信号模拟器均需按各自技术文件要求进行预热

DB31 738-2020 集成电路封装单位产品能源消耗限额GB/T39413—2020

表2测试所需设备清单及其指标要求

导航信号模拟器包含用户模式和标定模式: a)用户模式:输出卫星导航用户终端能够正常工作的导航信号; b)标定模式:输出指定频点、指定卫星、指定支路且功率不低于一25dBm的大功率射频信号

GB/T39413—2020

a)按图2所示将导航信号模拟器与GNSS接收机连接; b)操作导航信号模拟器,加载测试场景TestSimo1(场景要求见附录B),导航信号模拟器工作在 用户模式下,单频点导航信号输出,并存储可见卫星信号状态参数文件(存储数据格式参见附 录C); C 操作GNSS接收机接收导航信号模拟器输出的导航信号,并存储本测试周期内(测试时间不 少于20min)GNSS接收机所解算信息数据; d) 更换所支持其他星座频点,重复b)、c)测试步骤。 测试结果分析:比对导航信号模拟器存储的理论电离层/对流层延迟与GNSS接收机解算出的电 离层/对流层延迟,若仰角大于10°的所有卫星电离层误差小于0.2m(RMS),对流层小于0.3m (RMS),则判定该项功能正常

7.1.2.3用户轨迹仿真

用户轨迹仿真功能测试连接框图见图2。测试步骤包括: a)按图2所示将导航信号模拟器与GNSS接收机连接: b)操作导航信号模拟器,依次加载用户静态测试场景TestSim01、用户低动态测试场景 TestSim03和用户高动态测试场景TestSim04(场景要求见附录B),导航信号模拟器工作在用 户模式下,单频点导航信号输出,并存储载体运动轨迹文件(存储数据格式参见附录C); c)操作GNSS接收机接收导航信号模拟器输出的导航信号,并存储本测试周期内(测试时间不 少于20min)GNSS接收机解算出的定位结果数据, 测试结果分析:比对GNSS接收机实测数据与导航信号模拟器存储的理论数据,若满足定位精度 于10m(RMS)测速精度小于0.2m/s(RMS)则判定该项功能正常

7.1.2.4天线建模仿真

天线建模仿真测试连接框图见图2。测试步骤包括: a)按图2所示将导航信号模拟器与GNSS接收机连接: b)操作导航信号模拟器,加载测试场景TestSim01(场景要求见附录B),导航信号模拟器工作在 用户模式下,单频点导航信号输出; C 操作GNSS接收机接收导航信号模拟器输出的导航信号,并存储本测试周期内(测试时间不 少于20min)的GNSS接收机解算出的卫星状态信息数据Datal; d 导航信号模拟器更换场景TestSimO5(场景要求见附录B).操作GNSS接收机存储本测试周 期内(测试时间不少于20min)的GNSS接收机解算出的卫星状态信息数据Data2; e 导航信号模拟器更换场景TestSimO6(场景要求见附录B),操作GNSS接收机存储本测试周 期内(测试时间不少于20min)的GNSS接收机解算出的卫星状态信息数据Data3。 测试结果分析步骤包括: a)将Datal和Data2中任意一颗相同卫星的增益值作差,然后将该差值与导航信号模拟器设定 的天线增益值作差比对; b) 将Data1和Data3中任意一颗相同卫星的增益值作差,然后将该差值与导航信号模拟器设定 的天线增益值作差比对; C a)、b)两项中,与模拟器设定值之差都小于1dB,则判定该功能具备

秒调整及卫星故障仿真功能测试连接框图见图2

GB/T39413—2020

测试步骤包括: a)按图3所示将导航信号模拟器与高速示波器相连接; b)操作导航信号模拟器,加载TestSim10测试场景(场景要求见附录B),导航信号模拟器工作在 标定模式下,设置测试频点为单颗卫星最大信号功率输出,调制方式设置为BPSK或BOC; 操作高速示波器,以1PPS信号作为触发信号,测量测试频点导航信号的相位翻转点和1PPS 信号上升沿的时延均值T1,每秒记录1次时延,记录时长60S; d)操作高速示波器,以1PPS信号作为触发信号,测量测试频点多路径信号的相位翻转点和 1PPS信号上升沿的时延均值T2,每秒记录1次时延,记录时长60s; e)计算并记录导航信号和多路径信号时延测试的平均值的差值△T; f)更换多路径通道,重复d)、e)测试步骤; g)按图4所示将导航信号模拟器与功率计或测量接收机相连接; h 操作导航信号模拟器,加载TestSim11测试场景(场景要求见附录B),设定导航信号模拟器工 作在标定模式下,设置测试频点为单颗卫星最大信号功率输出,调制方式设置为BPSK 或BOC; 设置功率计或测量接收机的测试频率为待测信号中心频率,测试带宽为发射信号带宽,测试模 拟器输出单路导航信号的功率值P1; 设置功率计或测量接收机的测试频率为待测信号中心频率,测试带宽为发射信号带宽,测试模 拟器输出单路多路径信号的功率值P2; k)计算并记录导航信号和多路径信号功率测试的差值△P; 1)更换多路径通道,重复j)、k)测试步骤; m)更换测试频点,重复b)~1)测试步骤。 测试结果分析步骤包括: a)导航信号和多路径信号的时延差值△T与TestSim10测试场景中设定的多路径信号时延值之 差优于1nS; D 导航信号和多路径信号的功率差值△P与TestSim11测试场景中设定的多路径信号功率值之 差优于0.5dB; a)、b)两项同时满足,则判定该功能正常

测试步骤包括: a)按图3所示将导航信号模拟器与高速示波器相连接; b)操作导航信号模拟器,加载TestSim10测试场景(场景要求见附录B),导航信号模拟器工作在 标定模式下,设置测试频点为单颗卫星最大信号功率输出,调制方式设置为BPSK或BOC; 操作高速示波器,以1PPS信号作为触发信号,测量测试频点导航信号的相位翻转点和1PPS 信号上升沿的时延均值T1,每秒记录1次时延,记录时长60S; d) 操作高速示波器,以1PPS信号作为触发信号,测量测试频点多路径信号的相位翻转点和 1PPS信号上升沿的时延均值T2,每秒记录1次时延,记录时长60s; e)计算并记录导航信号和多路径信号时延测试的平均值的差值△T; f)更换多路径通道,重复d)、e)测试步骤; g 按图4所示将导航信号模拟器与功率计或测量接收机相连接: h 操作导航信号模拟器,加载TestSim11测试场景(场景要求见附录B),设定导航信号模拟器工 作在标定模式下,设置测试频点为单颗卫星最大信号功率输出,调制方式设置为BPSK 或BOC; 设置功率计或测量接收机的测试频率为待测信号中心频率,测试带宽为发射信号带宽,测试模 拟器输出单路导航信号的功率值P1; 1 设置功率计或测量接收机的测试频率为待测信号中心频率,测试带宽为发射信号带宽,测试模 拟器输出单路多路径信号的功率值P2; k)计算并记录导航信号和多路径信号功率测试的差值△P; 1 更换多路径通道,重复j)、k)测试步骤; m)更换测试频点,重复b)~1)测试步骤。 测试结果分析步骤包括: a)导航信号和多路径信号的时延差值△T与TestSim10测试场景中设定的多路径信号时延值之 差优于1nS; b 导航信号和多路径信号的功率差值△P与TestSim11测试场景中设定的多路径信号功率值之 差优于0.5dB; c)a)、b)两项同时满足,则判定该功能正常

1.3射频信号校准功能

7.1.3.1射频信号零值校准

射频信号零值校准功能测试连接框图见图3。测试步骤包括: a)按图3所示将导航信号模拟器与高速示波器相连接; b 操作导航信号模拟器,加载TestSim12测试场景(场景要求见附录B),导航信号模拟器工作在 标定模式下,设置测试频点为单颗卫星最大信号功率输出,调制方式设置为BPSK或BOC; C 操作高速示波器,以1PPS信号作为触发信号,测量测试频点导航信号的相位翻转点和1PPS 信号上升沿的时延均值T,每秒记录1次时延,记录时长60s; d 更换测试频点,重复b)、c)测试步骤; e 停止信号仿真,参照技术文件要求,将所测零值校准到导航信号模拟器中; f 模拟器断电重启,重复步骤b)~d)测试步骤,测得校准后的各频点零值 测试结果分析:导航信号模拟器具备零值校准接口,且校准后各频点零值≤0.1m,即判定具备该 能。

射频信号零值校准功能测试连接框图见图3。测试步骤包括: a)按图3所示将导航信号模拟器与高速示波器相连接; b 操作导航信号模拟器,加载TestSim12测试场景(场景要求见附录B),导航信号模拟器工作在 标定模式下,设置测试频点为单颗卫星最大信号功率输出,调制方式设置为BPSK或BOC; c) 操作高速示波器,以1PPS信号作为触发信号,测量测试频点导航信号的相位翻转点和1PPS 信号上升沿的时延均值T,每秒记录1次时延,记录时长60s; d) 更换测试频点,重复b)、C)测试步骤; e)1 停止信号仿真,参照技术文件要求,将所测零值校准到导航信号模拟器中; f))模拟器断电重启,重复步骤b)~d)测试步骤,测得校准后的各频点零值, 测试结果分析:导航信号模拟器具备零值校准接口,且校准后各频点零值≤0.1m,即判定具备该 功能。

GB/T 394132020

7.2.4.2频率准确度

7.2.5射频信号功率

7.2.5.1功率绝对误差

功率绝对误差测试连接框图见图4。测试步骤包括: 如图4所示连接好导航信号模拟器与功率计或测量接收机; b)操作导航信号模拟器,加载TestSim12测试场景(场景要求见附录B),导航信号模拟器工作在 用户模式下,设置测试频点为单颗卫星最大信号输出; C 设置功率计或测量接收机的测试频率为待测信号中心频率,测试导航信号模拟器输出测试频 点的实际功率,重复测试5次求平均值,该平均值与实际功率差值即为测试频点的功率绝对 误差; 更换测试频点,重复b)、c)测试步骤。 测试结果分析:所测频点功率绝对误差皆≤2dB,即判定合格

7.2.5.2功率线性度

7.2.5.3功率范围

功率范围测试连接框图见图4。测试步骤包括: a)如图4所示连接好导航信号模拟器与功率计或测量接收机; b)操作导航信号模拟器,加载TestSim12测试场景(场景要求见附录B),导航信号模拟器工作

GB/T39413—2020

用户模式下,设置测试频点为单颗卫星信号输出; 设置功率计或测量接收机的测试频率为待测信号中心频率,测试带宽为发射信号带宽,操作导 航信号模拟器设置功率值为最大功率,测试出测试频点对应的实际输出功率Pmx; 1 操作导航信号模拟器工作在用户模式下,测试出测试频点对应的实输出功率P"max,操作导航 信号模拟器设置功率值为最小功率,测试出测试频点对应的输出功率P'min; e)计算出功率动态范围△P=P'max一Pmin; ) 更换测试频点,重复b)~e)测试步骤。 测试结果分析步骤包括: a)最大输出功率Pmax≥一90dBm; b)功率动态范围≥60dB; c)若a)、b)皆满足,即判定为合格

7.2.6射频信号动态

7.2.6.1 最大高度

最大高度测试连接框图见图2。测试步骤包括: a 如图2所示连接好导航信号模拟器与GNSS接收机; b 操作导航信号模拟器,加载测试场景TestSim01(场景要求见附录B),导航信号模拟器工作在 用户模式下,单频点导航信号输出; C 操作GNSS接收机接收导航信号模拟器输出的导航信号,并存储本测试周期(测试时间不少 于20min)解算出的定位信息。 测试结果分析:对GNSS接收机接收的后10min高程数据求取均值,若均值与导航信号模拟器设 置高程值之差不超过士10m,即判定合格

7.2.6.2最大速度

最大速度测试连接框图见图6。测试步骤包括: a)按图6所示将导航信号模拟器与时间间隔计数器相连接; b) 操作导航信号模拟器,加载测试场景TestSim12(场景要求见附录B),导航信号模拟器工作在 标定模式下,设置测试频点为单颗卫星单载波信号输出; C 设置时间间隔计数器门控时间为10s,记录时长60s,操作时间间隔计数器测量测试频点输出 信号频率f。; d 更换TestSim16测试场景(场景要求见附录B),重复步骤b)、c),操作时间间隔计数器测量测 试频点输出信号频率f1; e 计算该频点与中心频率实际测量值f。的偏差,△f=f。一f1; 更换测试频点,重复b)~e)测试步骤。 测试结果分析:按照附录D的公式(D.1)计算最大速度,统计10次,若均值≥8000m/s,即判定 格。

7.2.6.3速度分辨力

速度分辨力测试连接框图见图6。测试步骤包括: a)按图6所示将导航信号模拟器与时间间隔计数器相连接; b)操作导航信号模拟器,加载测试场景TestSim12(场景要求见附录B),导航信号模拟器工价 标定模式下,设置测试频点为单颗卫星单载波信号输出:

GB/T 394132020

设置时间间隔计数器门控时间为10S,记录时长60S,操作时间间隔计数器测量测试频点输出 信号频率f。; 更换TestSim17测试场景(场景要求见附录B),重复步骤b)、c),操作时间间隔计数器测量测 试频点输出信号频率f1; e 计算两个频率差值△=If。一f1I; 更换测试频点,重复b)~e)测试步骤 测试结果分析:按照公式(D.1)计算速度分辨力,统计10次,若均值≤0.01m/s,即判定合格

7.2.6.4最大加速度

最大加速度测试连接框图见图6。测试步骤包括: a)按图6所示将导航信号模拟器与时间间隔计数器相连接; b 操作导航信号模拟器,加载测试场景TestSim12(场景要求见附录B),导航信号模拟器工作在 标定模式下,设置测试频点为单颗卫星单载波信号输出; C 设置时间间隔计数器门控时间为10S,记录时长60S,操作时间间隔计数器测量测试频点输出 信号频率f。; d) 更换TestSim18测试场景(场景要求见附录B),重复步骤b)、c),操作时间间隔计数器测量导 航信号模拟器运行△ts(如5s)后输出信号频率f1; e)计算两个频率差值△f=f。一f1; f)更换测试频点,重复b)~e)测试步骤。 测试结果分析:按照公式(D.2)和公式(D.3)计算最大加速度,统计10次,若均值≥900m/s",即判 合格。

7.2.6.5加速度分辨力

加速度分辨力测试连接框图见图6。测试步骤包括: a 按图6所示将导航信号模拟器与时间间隔计数器相连接; D 操作导航信号模拟器,加载测试场景TestSim12(场景要求见附录B),导航信号模拟器工作在 标定模式下,设置测试频点为单颗卫星单载波信号输出; C 设置时间间隔计数器门控时间为10s,记录时长60s,操作时间间隔计数器测量测试频点输出 信号频率f。; 更换TestSim19测试场景(场景要求见附录B),重复步骤b)、c),操作时间间隔计数器测量导 航信号模拟器运行△ts如5s)后输出信号频率f1; e) 计算两个频率差值△f=f。一f1; f 更换测试频点,重复b)~e)测试步骤。 测试结果分析:按照公式(D.2)和公式(D.3)计算加速度分辨力,统计10次,若均值≤0.01m/s²,即 定合格

7.2.6.6最大加加速度

最天加加速度测试连接框图见图6。测试步骤为: a)按图6所示将导航信号模拟器与时间间隔计数器相连接; D 操作导航信号模拟器,加载测试场景TestSim12(场景要求见附录B),导航信号模拟器工作在 标定模式下,设置测试频点为单颗卫星单载波信号输出; C 设置时间间隔计数器门控时间为10s,记录时长60s,操作时间间隔计数器测量测试频点输出 信号频率f。;

GB/T394132020

d)更换TestSim20测试场景(场景要求见附录B),重复步骤b)、c),操作时间间隔计数器测量导 航信号模拟器运行△ts(如5s)后输出信号频率f1; e) 计算两个频率差值△f=f。一f1; f)更换测试频点,重复b)~e)测试步骤。 测试结果分析:按照公式(D.4)和公式(D.5)计算最大加加速度,统计10次,若均值≥900m/s",即 判定合格。

7.2.6.7加加速度分辨力

加加速度分辨力测试连接框图见图6。测试步骤包括: a)按图6所示将导航信号模拟器与时间间隔计数器相连接; b 操作导航信号模拟器,加载测试场景TestSim12(场景要求见附录B),导航信号模拟器工作在 标定模式下,设置测试频点为单颗卫星单载波信号输出; 设置时间间隔计数器门控时间为10s,记录时长60s,操作时间间隔计数器测量测试频点输出 信号频率f。; d 更换TestSim21测试场景(场景要求见附录B),重复步骤b)、c),操作时间间隔计数器测量导 航信号模拟器运行△ts(如5s)后输出信号频率fi; e)计算两个频率差值△f=f。一f1; f)更换测试频点,重复b)~e)测试步骤。5c 测试结果分析:按照公式(D.4)和公式(D.5)计算加加速度分辨力,统计10次,若均值≤0.01m/s², 即判定合格。

GB/T39413—2020

各卫星导航系统信号频点、中心频率、码速率参见表A.1。

附录 A (资料性附录) 各卫星导航系统信号频点、中心频率、码速率

1各卫星导航系统信号频点、中心频率、码速率

导航信号模拟器测试所需场景具体见表B.1

GB/T39413—2020

表B.1测试所需场景要求

GB/T39413—2020

GB/T39413—2020

附录C (资料性附录) 存储数据文件内容、格式说明

导航信号模拟器需要将数学仿真模块计算的各仿真历元时刻的参数信息按一定格式存成数据文 件,供测试比对和后处理分析,具体包括: a)各可见星位置、速度、方位角和仰角信息; b 各可见星导航*文信息,包括卫星轨道参数、星钟改正数、TGD参数、UTC参数等; C 各信号状态参数信息,包括伪距、载波多普勒、载波相位、信号功率等; d) 各距离误差项信息,包括星钟误差、星历误差、*离层延迟、对流层延迟、TGD参数等; e 用户轨迹信息,包括位置、速度、加速度、加加速度等; 用户姿态信息,包括俯仰角、横滚角、偏航角、角速度矢量等

C.2可见卫星信号状态参数输出文件

QNDS 0001S-2016 内黄县豆豆香食品厂 腐竹及复配腐竹表C.1输出文件格式

GB/T39413—2020

C.3载体运*轨迹、姿态输出文件

载体运*轨迹、姿态的输出文件格式参见表C.2

GB/T 18287-2013 ****用锂离子蓄*池及蓄*池组总规范表C.2载体运*轨迹、姿态文件格式

GB/T39413—2020

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