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北斗用户终端 RDSS 单元性能要求 及测试方法 Performance requirements and test methods for BDS RDSS unit 2015-10-19? 发布 2015-11-01 实施 BD 420007―2015 BD?420007―2015? I ? 目次前言.

III 引言.IV

1 范围.1

2 规范性引用文件.1

3 术语和定义、缩略语.1 3.1 术语和定义.1 3.2 缩略语.2

4 要求.2 4.1 组成.2 4.2 一般要求.3 4.3 功能要求.4 4.4 性能要求.5

5 测试方法.6 5.1 测试环境条件.6 5.2 测试设备要求.7 5.3 一般要求测试.7 5.4 功能要求测试.7 5.5 性能要求测试.9 5.6 安全性测试.16 附录 A(规范性附录) 北斗 RDSS 单元数据接口.17 BD?420007―2015? III ? 前言为适应我国卫星导航发展对标准的需要,全国北斗卫星导航标准化技术委员会组织制定北斗专 项标准,推荐有关方面参考采用. 本标准由中国卫星导航系统管理办公室提出. 本标准由全国北斗卫星导航标准化技术委员会归口. 本标准起草单位:北京卫星导航中心、中国卫星导航工程中心、中国航天标准化研究所. 本标准主要起草人:赵新曙、吴海玲、陈娉娉、何海波、宋成、谢维华、王如龙、咸德勇、 王维嘉、张婷. BD?420007―2015? IV ? 引言北斗卫星导航系统是我国自主研制具有独立知识产权的卫星导航系统,其特有的RNSS/RDSS 双体制工作模式是其他卫星导航系统不具备的.北斗用户终端RDSS单元作为独立完成北斗RDSS功 能的单元已广泛用于各种导航设备,为统一北斗用户终端RDSS单元的性能指标、测试方法及其判 据,需要制定该标准. BD?420007―2015?

1 ? 北斗用户终端 RDSS 单元性能要求及测试方法

1 范围 本标准规定了北斗用户终端RDSS单元的性能要求和测试方法. 本标准适用于北斗用户终端RDSS单元(以下北斗RDSS单元)的设计、制造和检验.

2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的.凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本 文件.凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件. GB/T 6107-2000 使用串行二进制数据交换的数据终端设备和数据电路终接设备之间的接口 GB/T 11014-1989 平衡电压数字接口电路的电气特性 BD 110001-2015 北斗卫星导航术语 BD 420012-2015 北斗/全球卫星导航系统(GNSS)信号模拟器性能要求及测试方法

3 术语和定义、缩略语 3.1 术语和定义 BD 110001-2015界定的以及下列术语和定义适用于本文件. 3.1.1 用户终端双向设备时延 two-way time delay of terminal 北斗RDSS用户终端从接收信号到达天线口面至发射信号离开天线口面的时间延迟. 3.1.2 北斗短报文服务 BeiDou short message service 通过北斗卫星在用户之间进行数字电文传输的服务. 3.1.3 通信回执 message receipt 单元接收到报文信息后,返回给主控站的确认信息. 3.1.4 通播地址 multicast address 主控站为划分的用户群设置的编号信息,群内的用户均能收到向此地址发送的信息. 3.1.5 通播信息 multicast message 以广播方式向服务区内指定通播地址发送的信息. BD?420007―2015?

2 ? 3.1.6 用户类别 BeiDou user class 北斗卫星导航系统RDSS业务中,按照系统服务优先级、服务频度、通信等级来划分的用户服务 类别,通常分为一类、二类、三类. 3.1.7 秒脉冲

1 Pulse Per Second,1PPS 一种时间基准信号,每秒一个脉冲. 3.1.8 入网注册 BeiDou user terminal register 进入系统的必要参数登记.包括用户终端地址分配、授权控制参数等. 3.1.9 服务频度 service interval 单位时间内系统为用户提供服务的次数,通常用服务申请的最小时间间隔来表示,单位为秒. 3.1.10 用户信息 user information 入网注册时获得的一组授权参数数据,包括用户ID、通播ID、用户特征、服务频度、通信等级 等,存储在智能卡(芯片)内. 3.1.11 信息监收 monitor information 接收下属用户的通信、定位等信息. 3.1.12 身份认证 identity authentication 对申请服务的用户进行身份校验,通过检核确定是否对其入站申请提供相应服务. 3.2 缩略语 下列缩略语适用于本文件. BCD――Binary Coded Decimal,二~十进制编码数据;

EIRP――Equivalent Isotropic Radiated Power,等效全向辐射功率;

ID――Identity,识别号;

RDSS――Radio Determination Satellite Service,卫星无线电测定业务.

4 要求 4.1 组成 北斗RDSS单元具体构成见图1,一般包括下列装置或功能模块: a) 接收与发射信道;

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3 ? b) 基带处理模块;

c) 智能卡,硬件形式分为两类:COB 卡式(chip on board)和焊装芯片;

d) 接口. 接收与 发射信 道道 基带 处理 S 图1北斗 RDSS 单元结构图 4.2 一般要求 4.2.1 结构 北斗RDSS单元结构应满足下列要求: a) 北斗RDSS单元外表面应无凹痕、划伤、裂缝、变形等缺陷,涂(镀)层不应起泡、龟裂和 脱落,金属零件不应有锈蚀;

b) 北斗RDSS单元的结构应有良好的工业性,应保证足够的机械强度,牢固、可靠、安全、便 于安装. 4.2.2 尺寸 北斗RDSS单元外形尺寸应能配合其使用场合的要求,具体数值由产品规范规定. 4.2.3 重量 北斗RDSS单元重量应能配合其使用场合的要求,具体数值由产品规范规定. 4.2.4 接口 北斗RDSS单元接口应满足下列要求: a) 北斗RDSS单元应至少具有一个输入/输出数据接口(RS232),以便与其它设备进行数互, 输入/输出格式应符合附录A的规定;

b) 北斗RDSS单元与智能卡接口协议应符合国家相关管理部门的规定;

c) 具有定时功能的北斗RDSS单元应至少具有一个时间信号(1PPS)输出接口,1PPS信号正 脉冲宽度等特征由产品规范规定;

d) 北斗RDSS单元天线入口连接器推荐采用SMA型、SMB型、MCX型或MMCX型接头.对于 使用有源接收天线的北斗RDSS单元应能提供电源. BD?420007―2015?

4 ? 4.2.5 供电 北斗RDSS单元正常工作的直流额定电压取值范围由产品规范规定,当供电电压偏离额定电压 ±15%范围内时,北斗RDSS单元应能正常工作. 4.3 功能要求 4.3.1 自检与初始化功能 自检和初始化功能一般应满足下列要求: a) 北斗RDSS单元应在加电启动后,自动进行设备自检和初始化,并获取智能卡中的用户信息 等;

b) 北斗RDSS单元开机或重新捕获卫星信号后,根据需要,自动或手动(由用户进行设置)发 送一个特定格式的查询申请,查询未接收的信息. 4.3.2 状态检测功能 北斗RDSS单元进入正常工作状态后应对单元工作状态进行实时检测,检测的主要内容包括:接 收信号电平、卫星信号锁定状态、抑制状态、智能卡工作状态、发射状态、供电状态等,上述检测 内容的结果按用户设置给出指示. 4.3.3 RDSS 业务服务功能 获得入网注册的北斗RDSS单元可提供定位、通信、定时或位置报告等相应的RDSS业务功能. 4.3.4 永久关闭响应功能 北斗RDSS单元接收到中心控制系统发出的 永久关闭 指令后将该指令送给智能卡, 智能卡自动 识别 永久关闭 指令并执行后,送给单元一个 确认 指令.单元收到 确认 指令后自动发射 关闭确 认 信号. 4.3.5 抑制响应功能 北斗RDSS单元通过智能卡中的 用户特征指示 识别本单元的用户类别, 并根据该用户类别判断 是否抑制本单元的发射功能.如果需要抑制,则应在接收到中心控制系统发出的 抑制 指令后不再 发射任何信号(通信回执除外),并给出相应提示,直到对本单元的 抑制 指令解除. 4.3.6 服务频度控制功能 服务频度控制功能应满足下列要求: a) 北斗RDSS单元注册的服务频度应在加电自检和初始化时从智能卡中获得, 不同用户类别的 服务频度范围见表1;

b) 北斗RDSS单元应按注册的服务频度或设定的服务频度发送定位、报文通信等RDSS业务申 请,设定的服务频度应不大于本单元注册的服务频度. 表1不同用户类别注册服务频度范围 用户类别 服务频度 备注 一类

300 秒~600 秒 默认为

600 秒 二类

10 秒~60 秒 默认为

60 秒 三类

1 秒~5 秒 默认为

5 秒BD?420007―2015?

5 ? 4.3.7 通信等级控制功能 北斗RDSS单元一次入站通信电文长度受注册的通信等级控制, 通信等级应在单元自检和初始化 时从智能卡中获得,通信等级定义见表2. 表2通信等级定义 通信等级 电文长度

1 110bit(7 个汉字或

27 个BCD 码)

2 408bit(29 个汉字或

102 个BCD 码)

3 628bit(44 个汉字或

157 个BCD 码)

4 848bit(60 个汉字或

210 个BCD 码) 4.3.8 系统 RDSS 完好性信息接收与处理功能 北斗RDSS单元接收北斗系统播发的 系统完好性指示 信息,判断系统是否提供正常的服务,并 给出提示. 4.3.9 用户终端双向设备时延修正功能 北斗RDSS单元应具备收发时延校准的功能,能使用户终端双向设备时延修正为1ms±10ns. 4.4 性能要求 4.4.1 接收灵敏度 天线输入口面的北斗GEO卫星RDSS信号S载波电平为-127dBm时, 北斗RDSS单元应能捕获卫星 信号,且单支路接收信号误码率不大于1*10-5 . 4.4.2 接收通道数 北斗RDSS单元接收通道数不小于6,具有指挥功能的北斗RDSS单元接收通道数不小于10. 4.4.3 首次捕获时间 北斗RDSS单元从加电开机至捕获北斗GEO卫星RDSS信号并解调出信息所需时间应不大于2s. 具备指挥功能的北斗RDSS单元从加电开机至捕获北斗GEO卫星RDSS信号并解调出信息所需时 间应不大于10s. 4.4.4 重捕获时间 北斗RDSS单元接收到的北斗GEO卫星信号短暂中断,中断时间不超过30s时,其重新捕获卫星 信号的时间应不大于1s. 具备指挥功能的北斗RDSS单元重捕获时间应不大于2s. 4.4.5 任意两通道时差测量误差 具有定位功能的北斗RDSS单元,任意两个接收通道捕获不同GEO卫星的任一波束时,其两通道 时差测量误差应不大于5ns(1σ). 4.4.6 定时精度 具有定时功能的北斗 RDSS 单元定时精度应满足以下要求: a) 双向定时精度相对于北斗时:≤10ns;

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6 ? b) 双向定时精度相对于UTC:≤110ns;

c) 单向定时精度相对于北斗时:≤100ns;

d) 单向定时精度相对于UTC:≤200ns. 4.4.7 发射信号时间同步误差 北斗RDSS单元解调出的出站信号时间标志和发射入站信号时间标志的同步误差不大于5ns (1σ). 4.4.8 功放输出功率 功率放大器输出功率为5dBW ~10dBW,具体数值由产品规范规定. 4.4.9 发射信号载波相位调制偏差 发射信号载波相位调制偏差应不大于3度. 4.4.10 发射信号频率准确度 北斗RDSS单元发射的入站申请信号中心频率与标称频率的偏差应不大于5*10-7 . 4.4.11 带外辐射 北斗RDSS单元带外辐射性能指标应能配合其使用场合的要求,具体数值由产品规范规定. 4.4.12 功耗 北斗RDSS单元在接收状态下的功耗应符合以下要求: a) 普通型北斗RDSS单元功耗:≤1W;

b) 指挥型北斗RDSS单元功耗:≤5W. 4.5 安全性 安全性应满足下列要求: a) 北斗RDSS单元应有过压、过流(过压、过流极限为额定值的115%)以及极性短暂反接保 护装置(反接持续时间不大于30s);

b) 在无源天线接口处开路、短路的情况下,RDSS单元处于发射状态连续3分钟内,不造成损 坏.

5 测试方法 5.1 测试环境条件 除非另有规定外,本标准规定的所有检验均应在下列正常的试验大气条件下进行: a) 温度:15°C~35°C;

b) 相对湿度:20%~80%;

c) 压力:试验场所气压;

d) 测试期间施加于设备的电源电压为设备要求的额定电压;

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7 ? e) 用实际卫星信号测试时,测试场地没有强电磁干扰源,如雷达等,测试场地的电磁干扰强 度应不影响北斗RDSS单元的性能. 5.2 测试设备要求 测试设备要求包括: a) 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,专用测试设备必须经过严格 标定,并在标定有效期内使用;

b) 使用的信号源符合BD 420012-2015的相关要求;

c) 显控设备能够显控北斗RDSS单元输入/输出结果. 5.3 一般要求测试 5.3.1 结构 用目测和手感法检查. 5.3.2 尺寸、重量 尺寸用相应精度的量具测量,重量用相应精度的衡器称量. 5.3.3 接口 接口测试程序如下: a) 用示波器观测输出信号电平,将设备数据端口与计算机相连接,检查数据格式和内容,应 符合产品规范要求;

b) 将设备授权信息加注端口与计算机相连接,检查数据格式和内容,应符合产品规范要求;

与加注设备相连接,注入授权信息,在实际环境下检查北斗RDSS单元是否正常完成定位、 报文通信等功能;

c) 用示波器观测输出秒脉冲信号,检查是否有秒脉冲输出,秒脉冲的宽度及电平是否符合产 品规范要求;

d) 目测北斗RDSS单元天线输入接头是否符合要求,对于使用有................