ГОСТ Р 55539-2013 Глобальная навигационная спутниковая система. Навигационные модули для использования в наземной навигационной аппаратуре. Технические требования и методы испытаний

ГОСТ Р 55539-2013

Группа Э50

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Глобальная навигационная спутниковая система

НАВИГАЦИОННЫЕ МОДУЛИ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В НАЗЕМНОЙ НАВИГАЦИОННОЙ АППАРАТУРЕ

Технические требования и методы испытаний

Global navigation satellite system. Navigation modules for ground based navigation equipment use. Technical requirements and test methods

ОКС 33.060.20

ОКСТУ 6801

Дата введения 2014-01-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Открытым акционерным обществом "Научно-технический центр современных навигационных технологий "Интернавигация" (ОАО "НТЦ "Интернавигация")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 363 "Радионавигация"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 августа 2013 года N 604-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (gost.ru)

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на навигационные модули, входящие в состав аппаратуры спутниковой навигации, предназначенной для оснащения автомобильных транспортных средств, используемых для перевозки пассажиров, специальных и опасных грузов.

Настоящий стандарт устанавливает технические требования к навигационным модулям по их назначению.

2 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

2.1

2.2

2.3

2.4 навигационный модуль, используемый в аппаратуре потребителей спутниковой навигации: Радиотехническое устройство, основными функциями которого являются прием, обработка радионавигационных сигналов навигационных космических аппаратов ГНСС и определение пространственных координат и составляющих вектора скорости движения объекта навигации (потребителя ГНСС).

2.5

2.6

2.7 холодный старт: Состояние НАП, при котором системное время, координаты местоположения объекта, на котором установлена аппаратура, альманах ГНСС и эфемериды НКА неизвестны.

2.8 горячий старт: Состояние НАП, при котором альманах ГНСС и эфемериды НКА известны, а системное время и координаты местоположения объекта, на котором установлена аппаратура, известны с некоторой ошибкой.

2.9 перезахват: Повторный захват сопровождаемого объекта при срыве сопровождения на время не более 60 с.

2.10

2.11

3 Обозначения и сокращения

В настоящем стандарте применены следующие обозначения и сокращения:

4 Технические требования по назначению

4.1 Настоящие технические требования к навигационным модулям по назначению устанавливаются в соответствии с требованиями интерфейсных контрольных документов на ГНСС ГЛОНАСС [1] и GPS [2].

4.2 Навигационный модуль должен обеспечивать:

- измерение псевдодальности до НКА ГНСС, радиальной псевдоскорости НКА ГНСС и фазы несущей частоты по сигналам ГЛОНАСС и GPS;

- определение и выдачу привязанных ко времени текущих координат места и текущего вектора скорости движения;

- прием и учет при решении навигационной задачи корректирующей информации в формате RTCM SC-104;

- выдачу сигнала синхронизирующего импульса (1pps);

- расчет в соответствии с интерфейсным контрольным документом на систему GPS [2] ионосферных поправок по данным, передаваемым в составе навигационных кадров GPS, и их учет при решении навигационной задачи;

- расчет модельных тропосферных поправок и их учет при решении навигационной задачи;

- автономный контроль достоверности навигационных измерений и исключение недостоверных измерений.

4.3 Навигационный модуль должен обеспечивать работу:

- по сигналам СТ ГЛОНАСС в диапазоне частот L1;

- по сигналам GPS, модулированным C/A кодами, в диапазоне частот L1.

4.4 Навигационный модуль должен обеспечивать работу в режимах:

- приема и обработки только сигналов ГЛОНАСС;

- совместного приема и обработки сигналов ГЛОНАСС и GPS.

4.5 Навигационный модуль должен обеспечивать определение навигационных параметров в системах координат ПЗ-90.11, СК-42, СК-95, ГСК-2011, WGS-84 с возможностью преобразования полученных значений из одной системы координат в другую по выбору пользователя.

4.6 Частота выдачи навигационных решений навигационным модулем должна быть не менее 1 Гц.

4.7 Навигационный модуль должен поддерживать стандартные унифицированные протоколы информационного обмена: NMEA 0183 [3], RTCM SC-104 (версия 2.3 и выше с поддержкой ГЛОНАСС).

4.8 Предельные аппаратурные погрешности навигационных определений по сигналам ГЛОНАСС и GPS (по уровню вероятности 0,95) при значениях пространственного геометрического фактора PDOP не более 3 не должны превышать:

- для координат в плане - 3 м;

- для высоты - 5 м;

- для составляющих вектора скорости - 0,15 м/с.

Аппаратурная погрешность измерения псевдодальности (по уровню вероятности 0,95) не должна превышать 0,4 м.

Примечания:

1 Под аппаратурными погрешностями навигационного модуля понимаются погрешности, реализуемые им при проведении испытаний с использованием имитатора сигналов ГНСС в статике и динамике при отсутствии в сценариях испытаний погрешностей, обусловленных ошибками космического сегмента и среды распространения радиосигналов.

2 Выполнение требований по аппаратурным погрешностям навигационных определений должно обеспечиваться при частоте выдачи навигационных данных, равной 1 Гц.

4.9 Предельные погрешности навигационных определений по реальным сигналам СТ ГЛОНАСС и GPS (по уровню вероятности 0,95) при значениях пространственного геометрического фактора PDOP не более 3 не должны превышать:

- для координат в плане - 10 м;

- для высоты - 15 м;

- для составляющих вектора скорости - 0,15 м/с.

Примечание - Указанный уровень погрешностей должен обеспечиваться:

- при реализации требований к эквивалентным погрешностям измерения псевдодальности и псевдоскорости за счет космического сегмента по уровню вероятности 0,95, составляющим 2,8 м и 0,0135 м/с, соответственно;

- при реализации требования назначения при подаче полезного сигнала и помехи на вход технологического усилителя, заменяющего усилитель активной антенны, с характеристиками:

- коэффициент шума Кш < 2,5 дБ,

- коэффициент усиления Ку = 20 ± 3 дБ,

- выходная мощность при компрессии 1 дБ - не менее минус 30 дБВт (0 дБм).

4.10 Предельные погрешности навигационных определений по сигналам ГНСС (по уровню вероятности 0,95) с использованием корректирующей информации локальных дифференциальных подсистем при значениях пространственного геометрического фактора PDOP не более 3 не должны превышать:

- для координат в плане - 3 м;

- для высоты - 5 м.

Примечание - Требования к погрешностям навигационных определений по сигналам ГНСС с использованием корректирующей информации заданы без учета декорреляции систематических погрешностей навигационного приемника и контрольно-корректирующей станции (при отсутствии пространственного разноса между ними).

4.11 Время получения первого достоверного навигационного решения по сигналам ГЛОНАСС и GPS с заданной точностью (4.8) должно составлять:

- для "холодного" старта - не более 40 с;

- для "горячего" старта - не более 5 с;

- для перезахвата - не более 3 с.

4.12 Число каналов сопровождения сигналов НКА должно быть не менее 24.

4.13 Чувствительность навигационного модуля должна быть:

- при поиске (обнаружении) сигналов ГНСС не более минус 166 дБВт;

- при сопровождении сигналов ГНСС не более минус 180 дБВт без выделения эфемеридно-временной информации.

5 Требования по помехоустойчивости

5.1 Навигационный модуль должен обеспечивать выполнение требований назначения при уровне полезных сигналов, равном минус 161 дБВт (ГЛОНАСС) и минус 158 дБВт (GPS) соответственно, и воздействии гармонических помех с пороговыми уровнями в соответствии с:

- таблицей 1 при работе по сигналам СТ ГЛОНАСС;

- таблицей 2 при работе по сигналам GPS, модулированным C/A кодами.

Таблица 1 - Пороговые значения гармонических помех при работе по сигналам СТ ГЛОНАСС

Таблица 2 - Пороговые значения гармонических помех при работе по сигналам GPS

5.2 Навигационный модуль должен обеспечивать слежение за сигналами ГЛОНАСС и GPS при воздействии импульсных помех, формируемых в полосе частот принимаемых сигналов ГЛОНАСС и GPS, с параметрами, указанными в таблице 3, при уровне мощности полезного сигнала минус 161 дБВт (ГЛОНАСС) и минус 158 дБВт (GPS) соответственно.

Таблица 3 - Параметры импульсных помех

5.3 Требования по назначению должны выполняться в навигационной аппаратуре при использовании активных антенн с характеристиками:

- коэффициент шума - менее 2,5 дБ;

- коэффициент усиления - (20±3) дБ;

- КСВН - менее 2 (выхода);

- избирательность - не менее 20 дБ на частотах более 1630 МГц и менее 1550 МГц.

6 Проведение испытаний на соответствие настоящим техническим требованиям по назначению с использованием имитаторов сигналов ГНСС

6.1 При проведении испытаний на соответствие приведенным техническим требованиям по назначению, в целях обеспечения единообразия и сопоставимости результатов, должны использоваться имитаторы сигналов ГНСС. Проведение испытаний с использованием имитаторов сигналов ГНСС должно подтверждаться проверкой работы навигационных модулей по реальным сигналам ГЛОНАСС и GPS.

6.2 Проведение испытаний на имитаторах сигналов ГНСС (за исключением проверки реализуемых уровней обнаружения и сопровождения сигналов) должно осуществляться при уровне навигационных сигналов ГНСС, равном минус 161 дБВт (ГЛОНАСС) и минус 158 дБВт (GPS) соответственно. Уровень навигационных сигналов при наличии в составе навигационного модуля МШУ задается на его входе. При отсутствии МШУ в составе навигационного модуля указанный уровень должен обеспечиваться на входе технологического МШУ.

6.3 Для проверки учета навигационным модулем при решении навигационной задачи ионосферных поправок, рассчитываемых в соответствии с [2] по данным, передаваемым в составе навигационных кадров GPS, сценарий проведения испытаний должен предусматривать формирование навигационных сигналов имитатором сигналов ГНСС с учетом влияния ионосферы, задаваемой моделью, описанной в [2] (пункт 20.3.3.3.3.3), в соответствии с теми же данными, что передаются в составе навигационного кадра.

6.4 Для проверки учета навигационным модулем при решении навигационной задачи модельных тропосферных поправок имитатор сигналов ГНСС должен обеспечивать формирование сигналов ГНСС с учетом влияния тропосферы в соответствии с тропосферной моделью, описанной в [3] (приложение D).

6.5 При проведении оценки аппаратурных погрешностей навигационных определений по сигналам ГЛОНАСС и GPS с использованием имитатора сигналов ГНСС должны использоваться сценарии, реализующие следующие модели движения объектов:

- статика (стояние на точке);

- прямолинейное движение с ускорениями;

- круговое движение;

- движение с маневрированием, включая развороты в обратную сторону (типа "гребенки").

Максимальные значения параметров движения, используемые в сценариях, должны составлять:

- по скорости объекта навигации - 350 км/ч;

- по ускорению - 6 g;

- по скорости изменения ускорения - 10 g/с.

6.6 Для проверки работы навигационного модуля в условиях многолучевости должен быть разработан сценарий испытаний, предусматривающий одновременное формирование имитатором сигналов прямых и переотраженных сигналов.

6.7 Для проверки работы навигационного модуля в условиях затенений должен быть разработан сценарий испытаний, предусматривающий при формировании сигналов имитатором пропадание и ослабление мощности сигналов отдельных НКА.

6.8 Контроль характеристик навигационного модуля должен осуществляться в составе отладочного комплекта (комплекта разработчика), разрабатываемого и предоставляемого разработчиком навигационного модуля и обеспечивающего выдачу в формате NMEA 0183 по интерфейсам RS 232, RS 485 измерений и навигационных определений, получаемых навигационным модулем, и служебной информации о его функционировании.

Библиография

Электронный текст документа

и сверен по:

, 2014