首页 > 国家计量标准(JJ) > JJF 1403-2013 全球导航卫星系统(GNSS)接收机(时间测量型)校准规范
JJF 1403-2013

基本信息

标准号: JJF 1403-2013

中文名称:全球导航卫星系统(GNSS)接收机(时间测量型)校准规范

标准类别:国家计量标准(JJ)

标准状态:现行

出版语种:简体中文

下载格式:.rar .pdf

下载大小:691KB

相关标签: 全球 导航 卫星 系统 接收机 时间 测量 校准 规范

标准分类号

关联标准

出版信息

相关单位信息

标准简介

JJF 1403-2013 全球导航卫星系统(GNSS)接收机(时间测量型)校准规范 JJF1403-2013 标准压缩包解压密码:www.bzxz.net

标准图片预览






标准内容

中华人民共和国国家计量技术规范JJF1403—2013
全球导航卫星系统(GNSS)
接收机(时间测量型)校准规范Calibration Specification for GNSS ReceiversUsed in Time Measorement
2013-04-27发布
2013-07-27 实施
国家质量监督检验检疫总局发布JJF1403--2013
全球导航卫星系统(GNSS)
接收机(时间测量型)校准规范
Calibration Specificatiou for GNss ReceiversUsed in Time Measurement
归口单位:全国时间频率计量技术委员会主要起草单位:中国计科学研究院爹加起草单位:北京浩宇邀大科技有限公司JJF1403—2013
北京华力创通科技股份有限公司上海市计量测试技术研究院
北京无线电订量测试研究所
本规范委托全国时间精率计是技术委员会负责解释本规范主要起草人:
JJF1403—2D13
坤(中国计量科学研究院)
张爱敏(中国训量科学研究院)参加起草人:
金兆峰(北京浩宁巡大科技有限公司)邹德君(北京华力创通科技股份有限公司)莲(上海市计量测试技术研究院)蕙
军(北京无线电计量测试研究所)杨
王伟波(中国计科学研究院)
范围·
引用文件
3术语和计量单位
玲启动首次定位时间
热启动首次定位时间·
重捕获时间
捕获灵敏度..
眼踪灵敏度
定位偏差和精密度·
测速偏差和精密度
动态范围…
内部噪卢水平
内部延迟
JJF1403—2013
国际时间频率咨询委员会GNSS 时间传递标准格式与接收机无关的交换格式
共钟差
天线相位中心及其稳定性
定时准确度
定时稳定度
零基线
超短基线
几何精度内子
地心地固坐标系
计量特性
冷启动音饮定位时间
热启动首次定位时间
重捕获时间
捕获灵敏度·
(2)
跟除灵敏度
定位偏差和精密度
测速狼差和精密度
动态范酒
内部噪声水平
内部延迟
天线相位中心稳定性
1PPS定时准确度和稳定度
内部时基频率准确度和稳定度
校准条件.
环境条件
测标准及其他设备:
校准项目和校准方法
校准项目
7.2校准方法
8校雅结果表达-
复校时间间圈
附录A原始记录格式
附录B校摊证(内页)格式
JJF1403—2013
附录C校准结果的不确定度评定示例(4)
JJF1403-2013
本规范依据JJ1071—2010≤国家计量校准规范编写规则》编制。本规范参考了(GJB/J3073-1997全球定位系统(GPS)时间频率接收机捡定规程,GB/T18214.1—2000《全球导航卫星系统(GNSS)第1部分:全球定位系统
(GPS)接收设备性能标准、测试方法和要求的测试结果,国际文件“国际时间频率咨谢委员会(CCTF)关于GPS定时接收机教件标准的技术指南》(Technical Directivesfor Standardization of GPS Time Receiver Software) 和 NMFA-0183 孙议 (NMEA-3otocol)的相关内容。
本规范为首钦制定。
1范围
JJK1403—2013
全球导航卫星系统(GNSS)
接收机(时间测量型)校准规范
本规范适用于全球导航卫虽系统(GNSS)时间测量型接收机(以下简称GNSS接收机或接收机)的校推。
引用文件
本规范引用了下列文件:
JJF1001通用计量术语及定义
J1F1180—2007时问频率计量名词术语及定义GJB/J3073-—1997全球定位系统(GPS)时间频率接收机检定规程GB/T 18214.1—2000全球导航卫星系统 (GNSS)(GPS)接收设备性能标准、避试方法和要求的测试结果第1部分:全球定位系统
国际时间频率咨询委员会(CCTF)关于GPS定时接收机软件标准的技术指南(Technical Directives for Standardization of GPs Time Receiver Software)NMEA-0183协议(NMEA-0183protocol)凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不往日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适于本规范。3术语和计量单位
3, 1 GNSS Global Navigatian Satellite Systein全球导航卫星系统。日前包括美国的 GPS,触罗斯的 GLONASS、欧照的 Galileo及中国的COMPASS(北斗)。
3. 2冷启动首次定位时间time to first fix(TTFF)for cold start接收机在时间末知,当前历书、星历和位暨均未知的情况下,从开机(正常接收GNSS信号)至输出第一个存效烂位(定位偏差和精密度不大于接收机指标)估所持续的时间。
3. 3热离动首欢定位时间timc to first fix for hot start当接收机关闭时间较短(2h以内)且够动距离不大(100km以内),系统的历书和厉信息有效时,接收机从开机(正常接收GNSS信号》至辅出第一个有效定位值所持续的时间。
re-acquisition time
3.4重拥获时回
接收机在丢先所有接收信号状态下,从重新接收到GNSS信号至获得第一个有效定位值所持续的时间,
3.5捕获灵敏度acquisition sensitivity接收机能等捕获并锁定GNSS卫星信号的最低功率电单。1
JJF1403—2013
3. 6跟踪灵嫩度tracking sensitivity接收机捕获GNSS卫星后能够保持持续锁定卫星信号的最低功率电平。3.7定位偏差和精密度positian offsct andprecision前者指接收机定位值与标准位置值的偏差,后者指接收机定位值自身的致程度。3.8测速偏差和精密度velocityafset andPrecisian前者指接收机测速值与标准速度值的偏差,者指接收机测速值白身的一致理度。3.9动态范圈dyo3micrangc
满足接收机正常锁定并定位的速度、加速度及高度范围。3.10内部噪声水平intetior roiseleve!接收机内部通道闯的偏差,裁波跟踪环和码跟踪环的眼踪误差以及钟差等引起的测距和测相误差的综合反映。
3.1l内部延退internal delay
信号经过接收机时,由接收机木身所引起的信号时间延迟。3.12国际时间频率咨询委员会GNSS时间传递标准格式CGGTTS,CCTFGroupanGNSS Tirne Transfer Standards国际时间频率咨询委员会GPS时间传递标准组制定的旧于进行GNSS时间频率传递的标准数据格式
3:l3与接收机无关的交换格式RINEX,RccciverIndependentExchangeForrnal瑞士伯尔尼大学天文学院于1989年握出的在GPS测量应用中普遍采用的标准数据格式。该格式采用文本文件存储数据,数据记录格式与接收机的制造厂商和具体型号无关。
3.14共钟差CCD,Common Clock Difference超短基线情况下,两台接收机连接相同的参考时间额率源,进行比对得到的时差值。
3.15历元epoch
时标上的一点或一个时刻。
3.l6人线相位中心及其微定性antennaphasecenteranditsstability微波天线的电气中心,其理论设计与天线儿何中心一致,天线相位中心与几何中心之差称为天线相位中心偏差,该偏差在多次测垦结果中所反映出的最大差异称为天线相位中心稳定性。
3. 171 PPSPulse Per Second
秒脉种信号。
timing accuracy
3.18定时准确度
接收机输出1PPS信号与标准1PPS信号的偏差:3.19定时稳定度riming stability接收机输出 1 PPS信号自身的一致程度。3.20零基线zero baseline
两台或多台接收机通过功分器接收来自同一天线的卫星信号,由此构成的基线,基2
标准长度理论值为零。
3、21超短基线ruini-baseline
JJF 1403—2013
标准值在(0.2-24)m的标准长度。3.22几何精度四子Gcomctric Dilution of Precision,GDOP因用户和所选星座间的几何关系引起定位误差的放大因子,GDOP值越小,定位误差越小,
3.23地心地固坐标系ECEF(Earth-Centered Earth-Fixed)CaordinateSystem简称地心坐标系,是-种以地心为原点的地固坐标系(也称她球化标系),是一种笛卡尔坐标茶。原点口(0,0,0)为地球质心,z轴与地轴平行指向北极点,工轴指向本初子午线与赤道的交点,轴垂直上平面构成右于坐标系。3.24伪距pseudorange
南 GNSS 观测而得的 GNSS 观测站到卫牟的距离,山于尚未对因“卫星时钟与接收机时钟同步误差”的影呐加以改正,在所测距离中包含着时钟误差因素在内,3.25伪距率pscudorangerate
对实际测量时间间隔内伪距微分所得的速度测值。4横述
GNSS接收机是GNSS系统用户终端,主要由天线单元、接收主机单元两部分组成。天线单元将卫星信号电磁波转化为电疏,并进行滤波和放大处理:接收主机单元对天线单元输出的信号进行距踪,处理和测里。GNSS接收机按其功能,可分为硬件部分和软件部分。硬件部分指上述天线单元、接收主机单元等所组成的可实现其功能的软件算法的硬件平台;软件部分是支持接收机捕获、跟踪、辩调、解扩以最终进行导航解算,实现授时、定位、测速等功能的算法。图1描述了接收机的基本结构和工作原理。天
低睡声
放大器、
5 计量特性
低慢百
故大器、
滤液、
变顾,
A/D#换
瑟收主机单元
最中频柜
导配电文
图 1 GNSS接收机基本结构和工作原理5.1冷启动首次定位时间
(45-75) s。
导航解效
5.2热启动首次定位时间
(20~40) s,
5.3重捕获时间
(1~~10) s.
5.4捕麸灵敏度
JJF1403-2013
(—115~—110)dBrn(20 dB天线增益)。5.5跟踪灵嫩度
(—125~120)dBm(20 dB天线增益).5.6定位偏差和精密度
(1~J5) m: (1-15) m, 1 a,
5.7避速偏差和精密度
(0. 1~2) m/s: (0. 1~2) m/s, 1a,5.8动态范用
速度(0~515)m/s:加速度(0~4)g高度(018)km。5.9内部噪声水平
(2-10) mm.
5.10内部延退
(-500~500) ns
5.11天毁相位中心稳定性
(0~1) mm.
5.121PPS定时准确度和定度
10 ns~-2 μs; (10~200) ns.
5.13内部时基频率准确度和稳定度5×10 16~1×10 , 5×10-1:~1x10- (r-1 s, 10 s, 100 s)。注:以上指标不适用于合格性判别,仪供参考,6校准条件
6.1环境条件
6.1.1实验室环境温度:在(20~25)C内任选一点,温度变化应不超过士2℃。实验室环境相对湿度:≤80%。
6.1.3电源电压:220(1±10%)V;电源额率:(50±2)Hz.6.1.1无影响仪器正带工作的电磁干扰和机械振动,6.2测量标准及其他设备
6.2.1GNSS信号模拟器
2)输出频率:支持被校准接收机所适用的GNSS系统。b)场景:可定义校准所需标准场景,如首次定位时间校准场景、灵敏度校准场景、定位偏差和精密度校准场累、测速偏差和精密度校准场景及动态范围校准场景。c)信号功率:箱出电平覆盖(100~—140)dBm绝对误差应优于士2dB.4
JF 1403——2013
d)信号相位噪声(抖动):o.1rad(rmg)。e)谐波抑制水平:>25 dBc。
速度、加速度及高度范围:覆盖被校准接收机的速度、加速度及高度范围。g)伪距精度:<100mm(rns):伪距率精度:<100mm/s(rms)h)内部时钟稳定度:s×10-/d
i)有外额标输人功能。
i)有1PPS信号输出,其与GNSS射额信号过零点的偏差绝对值<1000ns,偏差最人变化率忧于±100 ns/h。
6.2.2计时装置
测量不确定度于 0. 2 s (一2)
6.2.3参考接收机
内部噪声指标优于被校接收机3倍以上.:天线相位中心稳定性指标优于被校接收机3倍以上,内部延迟已校准,不确定度优于20ns(=2)。6.2.4标准位置点
地心地固坐标系中三维坐标(r,y+2)误差均不大于10 cm。6.2.5参考时间频率源
输出5MHz/10MHz、1PPS信号.5MHz/10MHz信号频率准确度优于5X10-1,稳定度优于5×10-1\/s;1PPS信号不确定度优于40ns(=2)。6.2.6时间间隔测星装置
测量范围应为 1 ns~1 0an s, 测量不确定度优于 2 ns (=2)。6.2.7频标比对器
测量范菌应为(1~20)MH2,比对不确定度优于1×10-3/s(=2)。注 以上条件为校准中害遵循的一般性要录 根据实际储况也可改合理变化。7校准项目和校准方法
如无特殊说明,所有设备应按规定时问预热。7.1校准项目
校难项且见表 1 。
表 1 校准项月表
冷启动首次定位时间
热启动首次定位时间
重捕获时问
捕获灵敏度
服腺灵墩度
定位信差和精密度
校准项目名称
7.2校准方法
JJF1403—2013
轰1 ()下载标准就来标准下载网
按准项日名称
测速偏差和精密度
动态范朗
内部噪声水平
内部延返
天织相位中心稳定性
1PS定时准确度和稳定度
内部时基额率准确度和稳定度
7.2.1冷启动首软定位时间
采旧模拟器法,仪器连接见图2。核光器
镀抵器
控制主机
破校接收
监资计算机
留2模拟器法校确示意图
校谁步骤如下:
I)接收机开机,使所有先验导航数据和时间信息失效,然后关机;2)打开GNSS信号模拟器(简称模拟器),并启首次定位时间校准场景(此场景为静态场景,可见卫星为6题,儿何精度因子为2.5,卫星均勾分布在天顶上空,信号功率置为一120 dBm或者按厂家接口电平指标,仿真时间60min),模拟器开始仿真;3)规定时间(如1rnin)后。接收机开机,利用计时装罩测量从开机至输出第一个有效定位值的时间问隔!作为冷启动首次定位时间。1本场景已包合标准的大气传婚误差模型,也可通过模拟器去除误差机型。2 定位值指通过接收机输出的 NMEA-0183 协议[美国因家游详电子协会( Natinaal MarineElectronics Associatiap) 为涤用电于设备助定的标准格式] GGA语句解析否对;如差收机不支持此协议:等接想接收机操作手册得到定位值。7.2.2热启动首次定位时间
采用模拟器送,仪器连接见恩2,校推步骤如下:1)打开模拟器,升启首次定位时间校准场景,场景设置接7.2.1(2),模拟器开始仿真
2)规定时间(如1min)后,接收机并机;3)接收机正常定位20 rnin 后、接收机断电 5或规定时间4)接收机重新开机,并记录从开机至输出第一个有效定位值的时间问隔工,作为热启动首次定位时问。
小提示:此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容,若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。