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北斗衛星導航系統用戶終端通用技術要求(預)

2014.08.14 , 瀏覽次數: 16560

1 范圍

本標準規定了北斗衛星導航系統用戶終端(以下簡稱北斗用戶終端)的功能、性能、環境適應性、電磁兼容性等基本要求。

本標準適用于北斗用戶終端的研制、生產和使用。

2 規范性引用文件

下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
GB 4208—2008  外殼防護等級(IP代碼)

3 術語、定義和縮略語

3.1 術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

3.1.1 北斗衛星導航系統  BeiDou navigation satellite system

中國的全球衛星導航系統,簡稱北斗系統(BeiDou)。具有衛星無線電測定(RDSS)和衛星無線電導航(RNSS)兩種業務,可以提供導航、定位、授時、位置報告和短報文服務。

3.1.2 北斗終端  BeiDou terminal

北斗系統各種用戶應用終端的總稱。北斗終端按照應用北斗衛星業務的不同服務模式,分為北斗RDSS終端和北斗RNSS終端兩種類型;按其用途主要分為導航型終端、測量型終端、定時型終端和短報文通信型終端。

3.1.3 北斗RDSS終端  BeiDou RDSS terminal    

基于北斗系統RDSS業務,可以提供定位、導航、定時、位置報告和短報文通信全部或部分功能的終端。

3.1.4 北斗RNSS終端  BeiDou RNSS terminal

基于北斗系統的RNSS業務,可以提供導航、定位、定時等功能的終端。

3.1.5 北斗時  BeiDou time

北斗時(BDT)是北斗系統的時間基準,采用國際單位制(SI)秒為基本單位連續累計,不閏秒,起始歷元為2006年1月1日協調世界時(UTC)00時00分00秒,采用周和周內秒計數。BDT通過UTC(NTSC)與國際UTC建立聯系,BDT與UTC的偏差保持在100納秒以內(模1秒)。

3.1.6 服務頻度  service frequency

允許北斗RDSS終端單位時間內向北斗系統申請服務的次數。

3.1.7 緊急定位  emergency positioning

北斗RDSS終端的用戶遇到緊急情況時,通過北斗RDSS終端發出的緊急定位信息。該信息應包含其位置、定位時間和發信方地址等信息。

3.1.8 通播  broadcast

北斗運營服務中心向入網的所有北斗RDSS終端廣播發送短報文的通信方式。

3.1.9 首次捕獲時間  time for first acquisition

從開機至接收并解調出信息所需要的時間。

3.1.10 接收靈敏度  receiver sensitivity

在規定的天線波束寬度內、滿足規定指標要求條件下,接收設備在天線相位中心收到的最小信號功率。

3.1.11 接收信號功率范圍  range of received signal power

在規定的天線波束寬度內、滿足規定指標要求條件下,接收設備能適應接收信號功率變化的范圍。

3.1.12 重捕時間  time for re-acquisition

接收設備在信號滿足靈敏度要求的條件下,短時間(30 s內)失鎖后重新捕獲衛星信號所需的時間。

3.1.13 定時精度  timing accuracy

用戶終端通過對衛星信號測量值解算并輸出的時間與系統時間的偏離程度。

3.1.14 守時精度  time keeping accuracy

外部參考時間輸入信號中斷后,持續一段內,終端設備復現、輸出的BDT或UTC信號與標準的BDT或UTC的時間差。

3.1.15 頻率準確度  frequency accuracy

設備實際輸出的頻率與其標稱頻率值的相對變化量。

3.2 縮略語

下列縮略語適用于本文件。

  • BDT:北斗時(BeiDou Time)
  • RDSS:衛星無線電測定業務(Radio Determination Satellite Service)
  • RNSS:衛星無線電導航業務(Radio Navigation Satellite Service)
  • UTC:協調世界時(Coordinated Universal Time)
  • PPS:秒脈沖(Pulse Per Second)
  • MTBF:平均故障間隔時間(Mean Time Between Failures)
  • MTTR:平均故障維修時間(Mean Time Between Repairs)

4 技術要求

4.1 一般要求

4.1.1 組成

北斗用戶終端通常由收發天線、主機、顯控和電源等部分組成。

4.1.2 尺寸及質量

北斗用戶終端的外形尺寸及質量由相應的產品規范規定。

4.1.3 外觀

北斗用戶終端的外觀應滿足以下要求:

  • 表面不應有明顯的凹痕、劃傷、龜裂、變形、腐蝕、生銹和機械損傷、以及灌注物溢出等缺陷;
  • 設備面板各按鍵應有永久性的用途標志,文字符號及標志清晰美觀。

4.2 功能要求

4.2.1 自檢測

北斗用戶終端具有自檢測功能,當出現故障時應給出視覺、音響或數據接口輸出方式的故障報警提示信息。

4.2.2 系統完好性信息處理

RNSS終端應具有系統完好性信息處理功能。

4.2.3 狀態監測

北斗用戶終端正常工作時,應能實時監測以下狀態,并給出相應的視覺和(或)音響提示信息。

  1. 已接收到衛星信號的電平及衛星的波束號;
  2. 服務狀態、發射狀態、抑制狀態及供電狀態。

4.2.4 狀態顯示

北斗用戶終端接收設備應具有衛星信息狀態、終端工作狀態及其它相關信息的顯示或提示功能。

4.2.5 定位功能

北斗用戶終端應具有有源定位功能。

4.2.6 位置報告

北斗RDSS終端應能通過有源定位或發射位置信息實現位置報告。

4.2.7 短報文通信功能

北斗RDSS終端應能實現短報文的編輯、發送、接收、顯示和存儲功能,接收短報文信息成功后能自動發出回執信息。

4.2.8 授時功能

北斗RDSS終端應具有單向授時和雙向定時功能。

4.2.9 安全管理功能

4.2.9.1 北斗RDSS終端應按照ID卡規定的用戶類別、服務頻度、通信等級進行定位、短報文通信、和授時。

4.2.9.2 北斗RDSS終端應具備發射抑制功能,應能按系統抑制指令進行除通信回執外的發射抑制。

4.2.9.3 北斗RDSS終端應能接收系統指令實現ID卡和重要軟硬件信息的清除。

4.2.10 斷電信息保護

北斗用戶終端在斷開電源時,應具有時間、位置、短報文等信息的保存功能。

4.3 RNSS的性能要求

4.3.1 接收性能

4.3.1.1 接收靈敏度

北斗RDSS終端在信息誤碼率小于1×10-5的條件下,接收信號靈敏度應優于-154dBW。

4.3.1.2 首次捕獲時間

北斗RDSS終端首次捕獲信號的時間應優于 4 s。

4.3.1.3 失鎖重捕時間

北斗RDSS終端在信號中斷30 s后,失鎖重捕時間應優于 2 s。

4.3.1.4 接收通道數

北斗RDSS終端接收通道數應不少于2個。

4.3.1.5 雙通道時差測量誤差

北斗RDSS終端的雙通道時差測量誤差應優于10 ns(1σ)。

4.3.2 發射性能

4.3.2.1 發射信號頻率準確度

發射信號頻率準確度應優于5×10-7。

4.3.2.2 發射信號帶外抑制

發射信號在1580 MHz ~ 1650 MHz 頻率范圍以外的輻射功率,應優于 -80 dBW/4 kHz。

4.3.2.3 發射載波抑制

發射載波抑制不大于-30 dB。

4.3.2.4 發射信號強度

北斗RDSS終端發射信號的EIRP值應大于等于3.5 dBW;且小于 19 dBW。

4.3.2.5 雙向零值

北斗RDSS終端雙向零值應為1 ms±10 ns。

4.3.3 定位精度

北斗RDSS終端定位精度優于20 m(1σ);在無標校時100m(1σ)。

4.3.4 定時精度

北斗RDSS終端單向定時精度應優于50ns(1σ);雙向定時精度應優于10ns(1σ)。

4.3.5 信息存儲性能

北斗RDSS終端存儲各種信息的性能應達到以下的指標:

  1. 已接收的短報文信息不少于500條;
  2. 已發送的短報文信息不少于500條;
  3. 內置自定義信息不少于100條;
  4. 地址簿存儲數量不少于500條;
  5. 定位數據存儲能力應至少保留存儲最近一個月內的定位數據,不小于50000個航跡點數據。

4.3.6 供電電壓和功耗

北斗RDSS終端應用外接電源供電時,其電壓和功耗由產品規范規定。

4.4 RNSS的性能要求

4.4.1 定位精度

北斗RNSS終端定位精度應不大于20 m(95%)。

4.4.2 測速精度

北斗RNSS終端的測速精度應不大于0.2 m/s(95%)。

4.4.3 定時精度

北斗RNSS終端1PPS輸出的定時精度應不大于1 ms(95%)。

4.4.4 首次捕獲時間

4.4.4.1 冷啟動(歷書不可用、無概略位置)的首次捕獲時間應不大于15 min(捕獲概率優于95%)。

4.4.4.2 溫啟動(歷書可用、有概略位置)的首次捕獲時間應不大于120 s(捕獲概率優于95%)。

4.4.4.3 熱啟動(歷書和星歷可用、有概略位置)的首次捕獲時間應不大于15 s(捕獲概率優于95%)。

4.4.5 失鎖重捕時間

在RNSS信號中斷30 s后,終端重新捕獲信號的時間應不大于 5 s。

4.4.6 接收靈敏度

4.4.6.1 捕獲靈敏度:終端能捕獲信號時,輸入端信號電平應不大于-130 dBm(設備天線增益為0 dB)。

4.4.6.2 跟蹤靈敏度:在跟蹤衛星信號時,終端正常工作且不失鎖的輸入端信號電平不大于-133 dBm(設備天線增益為0 dB)。

4.4.7 終端通道數

北斗RNSS終端通道數不少于12個。

4.4.8 位置更新率

北斗RNSS終端應能自動、連續計算并輸出新的位置,更新率至少每秒1次。

4.5 環境適應性

4.5.1 高低溫

北斗用戶終端的工作溫度和存儲溫度由產品規范規定。

4.5.2 振動

北斗用戶終端的振動要求由產品規范規定。

4.5.3 濕熱

北斗用戶終端的濕熱要求由產品規范規定。

4.5.4 外殼防護

北斗用戶終端的外殼防護等級應達到GB/T 4208—2008中規定的IP55。

4.6 電磁兼容性

北斗用戶終端的電磁兼容性由產品規范規定。

4.7 可靠性

北斗用戶終端的平均故障間隔時間(MTBF)和平均故障維修時間(MTTR)由產品規范規定。

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