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CCS A 47
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T XXXXX-XXXX
地基导航卫星遥感水汽和电离层探测系统
Ground-based navigation satellite remote sensing water vapor and ionosphere
detection system
（本稿完成时间：202502）
征求意见稿
xxxx-xx-xx 发布 xxxx-xx-xx 实施
中国人民共和国国家质量监督检验疫总局
中国国家标准化管理委员会 发 布
应不小于50 dBo
6.
nio
6. 3. 5带外抑制
应不小于30 dBo
6.
-40 ℃~+85 ℃o
.
在温度为40 ℃,相对湿度为93%的环境下正常工作。
.、防尘
天线应不低于GB/T 4208—2017中规定的IP67外壳防护等级，即：任何灰尘不能进入；浸入规定压 力的水中经规定时间后外壳进水量不致达有害程度。
4. 1气压
测量范围：450 hPa-1100 hPa,测量误差：± hPa。
4. 2气温
测量范围：-50 ℃~+50 ℃,测量误差：± ℃o
测量范围：5%〜100%,测量误差：±3% (W80%) ； ±5% (>80%)。
采样率应为1 Hzo
数据输出频率应为1 min。
-50 ℃~+60 ℃o
6.
在相对湿度4%〜100%正常工作。
防水、防尘
不低于GB/T 4208—2017中规定的IP65外壳防护等级，即：任何灰尘不能进入；向外壳各方向喷水 无有害影响。
供电要求应满足：
a)使用交流电源；
b)配置UPS电源时，应能支持系统连续工作时间不小于12 ho
数据文件应满足：
a）数据文件包含导航文件、观测文件、气象文件，且符合GB/T 33700—2017中4. 3的要求；
b）数据文件命名及格式符合QX/T 564—2020中第4章和第7章的规定。
注：导航文件是指导航卫星广播轨道、工作状态信息及电离层和时间信息文件；观测文件是指每个历元的卫星观测
的码距以及相位信息；气象文件是指气温、气压、湿度等气象数据文件。
7体积和质量
设备体积和质量宜满足：
a）接收处理单元：长度不大于27 cm,宽度不大于23 cm,高度不大于10 cm,重量不大于4 kg；
b）扼流圈天线：直径不大于45 cm,高度不大于30 cm,重量不大于10 kg。
7测试方法
测试环境
测试场探测环境除应符合GB 31221—2014中3. 2的规定，还应满足：
a）测试场至少选择2个分属不同气候的典型区域；
c）测试场满足全部设备完整安装，且具备测试所需的供电与网络条件；
d）测试场内应无对参试设备造成损害或性能下降的电磁干扰源；
e）测试场内无烟囱、排风口等干扰因素；
f）测试场参试设备的天线波束范围内无遮挡物。
宜选择可提供同址观测的探空数据，具有探空业务的气象台站。
测试项目
本文件规定的性能要求及其测试方法所对应的条款见表1。
表1测试项目一览表
序号
测试项目
性能要求
测试方法
1
总体技术指标
水汽产品时间分辨率
6. 1. 1
7. 3. 1
水汽产品延时
6. 1. 2
7.
PWV产品准确度
6. 1. 3
7.
ZTD产品准确度
6.
7.
可靠性指标
6. 1. 5
7.
功耗
6.
7.
体积和重量
6.
7.
2
接收处理单元
性能指标
观测频点
6. 2. 1
7. 4. 1
跟踪可用卫星数
6.
信号通道
6. 2. 3
冷启动首次定位时间
6.
7.
温启动首次定位时间
6.
7.
热启动首次定位时间
6.
7.
观测值准确度
自动校时
采样率
6.
数据存储
6. 2. 10
7. 4. 10
通信接口
6. 2. 11
7. 4. 11
外接原子钟频标接口
6. 2. 12
7. 4. 12
电源接口
. 13
. 13
周跳比
. 14
7. 4. 14
工作温度
. 15
7. 4. 15
工作湿度
6. 2. 16
7. 4. 16
防水
6. 2. 17
7. 4. 17
防尘
6. 2. 17
7. 4. 18
3
天线性能指标
扼流圈天线相位中心偏差
6. 3. 1
7. 5. 1
相位中心稳定度
6.
7.
接收天线低噪音放大器增益
6.
7.
多路径效应
6.
7.
带外抑制
6.
7.
工作温度
6.
7.
工作湿度
6.
7.
防水
6.
7.
防尘
6.
7.
4
气象测量单兀
性能指标
气压
. 1
7. 6. 1
温度
相对湿度
6.
7.
数据采样率
6. 4. 4
7.
输出频率
6.
7.
工作温度
6.
7.
工作湿度
6. 4. 7
防水
7.
防尘
6.
7.
5
供电要求
6
数据文件格式
7
体积和质量
总体技术指标测试
PWV产品准确度
在确定的2个测试场架设6台参试设备，每个测试场架设3台，连续稳定运行3个月及以上。以同组原 始观测数据采用GAMIT软件，基于IGS事后精密星历解算水汽产品数据为参考标准。
利用公式（1）计算参试设备输出的PWV数据与GAMIT事后精密星历解算产品数据的均方根误差，测 试结果应符合6. 1. 1的要求。
注：受外界干扰因素导致参试设备输出PWV数据不全时，该时段的PWV数据不参与均方根误差的计算。
RMS』”…）? ⑴
式中：
RMS一一为均方根误差；
x ——；
匕一一为第f次的参试设备输出的数据；
77 ——为实际比对观测次数。
3. 2 ZTD产品准确度
在确定的2个测试场架设6台参试设备（每个测试场3台），连续稳定运行3个月及以上。以同组原始 观测数据采用GAMIT软件，基于IGS事后星历解算的ZTD数据为参考标准。
利用公式（1）计算参试设备输出ZTD数据和事后解算ZTD数据的均方根误差，测试结果应符合6. L 2 的要求。
. 3. 3 TEC测量准确度
在确定的2个测试场架设6台参试设备（每个测试场3台），连续稳定运行3个月及以上。以同组设备 单站逐卫星事后精密解算电离层TEC为参考标准。
利用公式（1）计算参试设备输出所有卫星的电离层TEC数据与事后解算电离层TEC数据的均方根误 差，测试结果应符合6. 。
. S,观测准确度
在确定的2个测试场架设6台参试设备（每个测试场3台），连续稳定运行3个月及以上，且同时满足 实测评估、模拟测试评估2项测试。
a）实测评估:
以同组设备事后精密解算电离层）指数为参考标准，利用公式（1）计算参试设备输出电离层S寸旨数 与事后解算电离层S,指数的均方根误差，测试结果应符合6. 1. 4的要求。
b）模拟测试评估：
使用卫星导航信号模拟器进行测试，以同组设备事后精密解算电离层S,指数为参考标准，设置模拟 器产生携带该标准值的电离层闪烁卫星导航信号，利用公式（1）计算参试设备输出的电离层S,指数与 参考标准值之间的均方根误差，测试结果应符合6. 。
3. 5%观测准确度
在确定的2个测试场架设6台参试设备（每个测试场3台），连续稳定运行3个月及以上，以同组设备 事后精密解算电离层 ”指数为参考标准。
利用公式（1）计算参试设备输出电离层 %指数与事后解算电离层 外指数的均方根误差，
测试结果应符合6. 。
3. 6 S4监控能力
使用卫星导航信号模拟器进行测试，把含有预设不同级别扰动模拟器的模拟信号输入参试设备，连 续稳定运行3个月及以上,查看该时间段内，可不中断工作的电离层闪烁指数数值,测试结果应符合6. 1. 6 的要求。
ROTI准确度
在确定的2个测试场架设6台参试设备（每个测试场3台），连续稳定运行3个月及以上，以同组设备 事后精密解算的电离层ROTI为参考标准。
利用公式（1）计算参试设备输出电离层ROTI与事后解算电离层ROTI的均方根误差，测试结果应符 合6. L7的要求。
3. 8 DCB 标定
在确定的2个测试场架设6台参试设备（每个测试场3台），连续稳定运行3个月及以上，以每个测试 场三台参试设备DCB标定结果的平均值为参考标准。
利用公式（1）计算参试设备DCB标定结果数据与参考标准值差异的均方根误差，该均方根误差是参 试设备DCB标定测量准确度，测试结果应符合6. 。
外接计算机终端，参试设备正常工作，查看水汽产品输出时间分辨率，测试结果应符合的要 求。
外接计算机终端，参试设备正常工作，查看水汽产品数据处理时间，测试结果应符合6. 。
可靠性指标按照QX/T 526—2019中A. 1试验方案进行，标准型或短时高风险测试方案可任选其一， 测试系统MTBF结果应符合6. L 5的要求。
a）标准型测试方案：采用17号方案，即生产方和使用方风险各为20%,鉴别比为3的定时截尾 测试方案，测试的总时间为规定MTBF下限值（氏），接受故障数为2,拒收故障数 为3o
b）短时高风险测试方案：采用21号方案，即生产方和使用方风险各为30%,鉴别比为3的定时 截尾测试方案，测试的总时间为规定MTBF下限值（。\），接受故障数为0,拒收故 障数为1。
. 12功耗
通过智能电源供电，记录供电电压和电流，测试参试设备的整体功耗应符合6. 。
3. 13体积和重量
使用量具测量，测试接收处理单元的长、宽、高、重量，以及扼流圈天线的直径、高度和重量，测 试结果宜符合6. 。
7. 4接收处理单元性能指标测试
7. 4. 1观测频点
检查接收处理单元记录文件,应能够正常记录BDS系统BH、B2I、B3K BIC、B2a、B2b, GPS系统LI、 L2、L5, GLONASS系统Gl、G2, Galileo系统El、E5a、E5b等信号。配置接收处理单元输出并记录B2b精 密星历数据，查看B2b精密星历数据的完整性。
跟踪可用卫星数
在空旷无任何遮挡的环境，记录24 h数据，检查接收处理单元记录文件，和事后星历对比（可显示 可见卫星），. 2的要求。
7. 4. 3信号通道
接收处理单元连接模拟器信号，逐渐增加模拟卫星的数量，直到不能再跟踪新增卫星，根据已跟踪 卫星的数量和卫星频点数，测试接收处理单元通道应符合
6. 2. 3的要求。
7.
使用信号模拟器进行测试，设置模拟器仿真速度不大于2 m/s的直线运动用户轨迹，输出功率电平 为-128 dBm。
使接收处理单元在下述任一种状态下开机，以获得冷启动状态：
a）为接收处理单元初始化一个距实际测试位置不少于1000 km但不超过10000 km之间的伪位置, 或删除当前历书数据；
b）恢复接收处理单元的出厂状态，重新启动。
以1 Hz的位置更新率连续记录输出的定位数据，找出首次连续10次输出三维定位误差不超过100 m 的定位数据的时刻，测试从开机到上述10个输出时刻中第1个时刻的时间间隔应符合6. 2. 4的要求。
7. 4. 5温启动首次定位时间
使用信号模拟器进行测试，设置模拟器仿真速度不大于2 m/s的直线运动用户轨迹，输出功率电平 为-128 dBm。
使接收处理单元在下述任一种状态下开机，以获得温启动状态：
a）删除当前星历数据；
c）将场景启动时刻距离上次定位时刻前进或后退至少4 h；
以1 Hz的位置更新率连续记录输出的定位数据，找出首次连续10次输出三维定位误差不超过100 m 的定位数据的时刻，测试从开机到上述10个输出时刻中第1个时刻的时间间隔应符合6. 2. 5的要求。
7.
使用信号模拟器进行测试，设置模拟器仿真速度不大于2 m/s的直线运动用户轨迹，输出功率电平 为-128 dBm。
在接收处理单元正常定位状态下，短时断电60 s后，接收处理单元重新开机，以1Hz的位置更新率 连续记录输出的定位数据，找出首次连续10次输出三维定位误差不超过100 ni的定位数据的时刻，测试 从开机到上述10个输出时刻中第1个时刻的时间间隔应符合6. 2. 6的要求。
7.
使用信号模拟器进行测试，比较测距码、载波仿真信号和接收处理单元观测数据，测试测距码、载 波观测量的观测准确度应符合6. 2. 7的要求。
7.
接收处理单元连接卫星模拟器，将接收处理单元和模拟器输出的秒脉冲信号同时输入计数器，记录 秒脉冲时间差，. 8的要求。
7. 4. 9采样率
检查接收处理单元是否有配置不同采样率的接口可设置不同采样率，最高采样率应符合6. 2. 9的要 求，并输出对应赫兹的数据，分析数据采样间隔。
7.
将接收处理单元的采样间隔设置为1 s,卫星截止高度角设定为15。，进行静态测量，根据采集到 的观测数据文件大小和接收处理单元内存大小计算接收处理单元可存储的数据量应符合6. 2. 10的要求。
设置循环存储•，当存储空间已满时，测试能否自动删除过去时刻文件、存储新文件。并在数据下载时, 查看卫星跟踪情况。
. 11通信接口
目视检查接收处理单元硬件接口，. 11的要求，并连接接口实现数据传输。
外接原子钟频标接口
目视检查接收处理单元硬件接口，连接接口输入5 MHz或10 MHz信号，测试接收处理单元输出的原 始数据是否有外部频标数据。
. 13电源接口
. 13的要求，并在接收处理单元内置电池无剩余电量的情况 下，分别给两个供电接口单独供电，测试是否能正常工作。
. 14周跳比
记录静态数据，通过TEQC等工具软件分析。连续观测24 h、卫星仰角大于10°、采样间隔为30 s 的观测数据，查看两台设备每个周跳的观测量应符合6. 。
. 15工作温度
分别设置高低温箱的目标温度为-25 ℃和+ 50 ℃,使测试部分在目标温度停留16 h以上，测试其 能否正常工作。
工作湿度
设置试验箱内温度为40 ℃、相对湿度为93%,使测试部分在目标温度、目标湿度停留16 h以上，测 试其能否正常工作。
. 17 防水
按GB/T 4028—2017中的试验方法进行。
. 18防尘
按GB/T 4028—2017中13. 4的试验方法进行。
7.
将参考天线及待测天线安置在强制对中观测墩上，参考天线及待测天线同时指向北方向，用射频电 缆连接待测天线和GNSS接收机，设置截止高度角5。，采样间隔5 s,观测不少于1 h；固定参考天线保 持不动，待测天线顺时针旋转90°进行第二时段观测，不少于lh；重复之前步骤，将待测天线旋转到 180°和270。，进行第三时段和第四时段观测，测试结果应符合6. 。
7.
测试周期内，检查相位中心稳定度应符合6. 3. 2的要求。
7.
将天线安装到暗室，在暗室播发已知强度的信号，使用频谱仪连接线缆，检测天线输出的信号强度, 对比播发信号强度和频谱仪接收信号的强度，测试接收天线低噪声放大器增益应符合6. 3. 3的要求。
7. 5. 4多路径效应
将待测天线安置在强制对中观测基座上，并与GNSS接收处理单元连接。设置截止高度角为15。，采 样间隔5 s,观测12 h,按照BD 420003—2015中附录D中的多路径效应值的测量数据处理方法计算多路 径效应值，测试结果应符合6. 3. 4的要求。
7. 5. 5带外抑制
天线安装在暗室，使用矢量网络分析仪和直流稳压电源测试天线的带外抑制指标。将矢量网络分析 仪设置为传输模式，设置测试频率范围，校准矢量网络分析仪进行测试。将中心频率Fc处的增益记为Gc, 带外频率Fb与Fc之间增益的最大值记为Gb （带外频率Fb取100MHz频带外的最弱带外抑制），测试带外抑 制Gc-Gb应符合
6. 3. 5的要求。
7.
分别设置高低温箱的目标温度为-40 C和+ 85 °C,使天线在目标温度停留16h以上，测试其能否 正常工作。
7.
设置试验箱内温度为40 ℃、相对湿度为93%,使天线在目标温度、目标湿度停留16 h以上，测试其 能否正常工作。
7. 5. 8防水
按GB/T 4028—2017中14. 2. 7的试验方法进行。
7.
按GB/T 4028—2017中13. 4的试验方法进行。
7. 6气象测量单元性能指标测试
7. 6. 1气压
气压按照JJG（气象）001—2015中7. 3中检定方法进行测试，. 1的要求。
7. 6. 2温度
温度按照JJG（气象）002—2015中7. 3中检定方法进行测试，测试结果应符合6. 4. 2的要求。
7.
相对湿度按照JJG（气象）003—2011中6. 3检定方法进行测试，测试结果应符合6. 4. 3的要求。
7.
开启采样数据主动发送模式，输出1 HZ数据并记录，. 4的耍求。
7.
连接气象测量单元和接收处理单元，测试其是否能向接收处理单元自动传输数据。设备运行10 min 并记录数据，测试结果应符合6. 4. 5的要求。
7.
分别设置高低温箱的目标温度为-50 0。和+ 60 ℃,使气象测量单元在目标温度停留16 h以上，测 试其能否正常工作。
7.
7. %〜100%的湿度环境，测试气象测量单元能否正常工作。防水
按GB/T 4028—2017中的试验方法进行。
防尘
按GB/T 4028—2017中13. 4的试验方法进行。
7. 7输出控制单元性能指标测试
7. 7. 1主机
目视检查系统配置信息，检查结果应符合的要求。
7.
目视检查主机接口，检查结果应符合6. 5. 2的要求。