農(nóng)業(yè)機(jī)械北斗導(dǎo)航單元技術(shù)要求與測試方法

農(nóng)業(yè)機(jī)械北斗導(dǎo)航單元技術(shù)要求與測試方法本文件規(guī)定了基于高精度北斗定位的農(nóng)業(yè)機(jī)械組合導(dǎo)航單元的技術(shù)要求及測試方法。本文件適用于可適配多種農(nóng)業(yè)機(jī)械的基于高精度北斗定位的農(nóng)業(yè)機(jī)械北斗導(dǎo)航單元，適用于農(nóng)業(yè)機(jī)械自動駕駛系統(tǒng)。本文件也適用于以北斗系統(tǒng)優(yōu)先的農(nóng)業(yè)機(jī)械衛(wèi)星導(dǎo)航無人駕駛系統(tǒng)。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件,僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；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/T2828.1計數(shù)抽樣檢驗(yàn)程序第1部分：按接收質(zhì)量限(AQL)檢索的逐批檢驗(yàn)抽樣計劃GB/T3766-2015液壓傳動系統(tǒng)及其元件的通用規(guī)則和安全要求GB4208—2008外殼防護(hù)等級（IP代碼）GB/T35381.9-2017農(nóng)林拖拉機(jī)和機(jī)械串行控制和通信數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)第9部分：拖拉機(jī)ECUBD420074—2022北斗/微機(jī)電慣性組合導(dǎo)航終端規(guī)范BD420005-2015全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GNSS）導(dǎo)航單元性能要求及測試方法T/CAAMM14—2018農(nóng)業(yè)機(jī)械衛(wèi)星導(dǎo)航自動駕駛系統(tǒng)后裝通用技術(shù)條件3術(shù)語和定義、縮略語下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1術(shù)語和定義3.1.1組合導(dǎo)航系統(tǒng)integratednavigationsystem指使用衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與慣性導(dǎo)航系統(tǒng)組合在一起的綜合導(dǎo)航系統(tǒng)。3.1.2定位精度positioningaccuracy接收站定位示位標(biāo)的位置相對于示位標(biāo)真實(shí)位置的差值。3.1.3航向角headingangle載體北、天、東三個方向構(gòu)成右手系，繞向天的軸旋轉(zhuǎn)的角。23.1.4俯仰角pitchangle載體北、天、東三個方向構(gòu)成右手系，繞向東的軸旋轉(zhuǎn)的角。3.1.5橫滾角rollangle載體北、天、東三個方向構(gòu)成右手系，繞向北的軸旋轉(zhuǎn)的角。3.2縮略語下列縮略語適用于本文件：RTK：實(shí)時動態(tài)測量（realtimekinematic）4系統(tǒng)架構(gòu)組合導(dǎo)航單元安裝在農(nóng)機(jī)上，衛(wèi)星接收模塊用于接收GNSS信號，結(jié)合地基或星基增強(qiáng)信號進(jìn)行定位，并與慣性導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行組合輸出車體的位置、速度、姿態(tài)信息。組合導(dǎo)航單元系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。圖1組合導(dǎo)航單元系統(tǒng)架構(gòu)圖5技術(shù)要求5.1一般要求5.1.1供電電壓要求產(chǎn)品應(yīng)能適應(yīng)農(nóng)業(yè)機(jī)械供電電壓，滿足9V～36V供電。5.1.2溫度要求產(chǎn)品應(yīng)滿足的工作溫度為-20℃~75℃,產(chǎn)品應(yīng)滿足的存儲溫度-40℃~85℃。35.2性能要求自動駕駛系統(tǒng)中組合導(dǎo)航單元應(yīng)滿足整體定位需求，其功能及技術(shù)指標(biāo)見表1。表1組合導(dǎo)航單元技術(shù)指標(biāo)1應(yīng)支持BDS，可以支持GPS、GLO236檢測方法6.1供電和溫度測試6.1.1供電電壓測試通過直流穩(wěn)壓電源供電，將電源輸出電壓設(shè)定為9V，系統(tǒng)可正常啟動并運(yùn)行；將電源輸出電壓設(shè)置為36V，系統(tǒng)可正常運(yùn)行。6.1.2溫度測試溫度下限按GB/T2423.1“試驗(yàn)Ab”規(guī)定測試。溫度上限測試按GB/T2423.2“試驗(yàn)Bb”規(guī)定測試。6.2定位性能測試6.2.1實(shí)景測試組合導(dǎo)航單元單元的實(shí)景精度檢測按5.2規(guī)定項目進(jìn)行，衛(wèi)星定位精度檢測方法可依據(jù)T/CAAMM14—2018標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。如果不具備實(shí)景測試條件，可使用模擬器法測試，按照6.2.2執(zhí)行。6.2.2模擬器法測試組合導(dǎo)航單元單元的模擬器法精度檢測按5.2規(guī)定項目執(zhí)行，檢測方法按照附錄A執(zhí)行。4（資料性附錄）模擬器測試方法A.1檢測條件A.1.1環(huán)境條件A.1.1.1環(huán)境溫度A.1.1.2環(huán)境相對濕度環(huán)境相對濕度≤80%。A.1.2測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備A.1.2.1GNSS信號模擬器a)支持系統(tǒng)支持被校準(zhǔn)北斗導(dǎo)航單元所適用的GNSS系統(tǒng)和頻點(diǎn)。b)信號功率輸出范圍：(-170～-70)dBm。c)偽距精度偽距分辨力：(0.01~0.1)m；偽距率分辨力：(0.01~0.1)m/sA.1.2.2GNSS信號轉(zhuǎn)發(fā)器可轉(zhuǎn)發(fā)GNSS信號模擬器工作頻點(diǎn)，包括但不限于GPSL1C/A、BDSB1I/BIC信號轉(zhuǎn)發(fā)，具備可調(diào)衰減器控制信號功率電平，衰減器控制分辨力≤1dB。A.1.2.3其他設(shè)備電波暗室/暗箱：工作頻率：1GHz~2GHz屏蔽效能：優(yōu)于80dBA.2檢測方法A.2.1定位精度檢測方法測量標(biāo)準(zhǔn)和北斗導(dǎo)航單元開機(jī)，預(yù)熱后再對其主要技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行校準(zhǔn)。采用暗室內(nèi)空間輻射測量方式，采用GNSS信號模擬器和GNSS信號轉(zhuǎn)發(fā)器在暗室內(nèi)進(jìn)行校準(zhǔn)。或采用有線傳導(dǎo)方式，結(jié)果中應(yīng)注明被校樣品的檢測方式。檢測步驟如下：a.使北斗導(dǎo)航單元導(dǎo)航數(shù)據(jù)和時間信息失效，然后正確連接設(shè)備。b.啟動衛(wèi)星導(dǎo)航信號轉(zhuǎn)發(fā)器，根據(jù)路徑損耗設(shè)置衰減值，使北斗導(dǎo)航單元接收天線的功率電平與衛(wèi)星導(dǎo)航信號模擬器設(shè)置功率電平一致。5c.啟動衛(wèi)星導(dǎo)航信號模擬器差分定位偏差與精密度場景。d.開啟北斗導(dǎo)航單元定位測量功能，輸出第一個有效定位值后，記錄北斗導(dǎo)航單元定位數(shù)據(jù)值，采樣時間15min（采樣間隔按說明書設(shè)置，無規(guī)定采樣間隔設(shè)為1s）。e.模擬器設(shè)置參考站坐標(biāo)，將模擬器RTCM改正數(shù)據(jù)通過RS232接口輸入至接收機(jī)。f.記錄模擬器仿真移動站標(biāo)準(zhǔn)位置值x0，y0，z0。北斗導(dǎo)航單元記錄的移動站定位數(shù)據(jù)為xi，yi，zi，由式(1)計算北斗導(dǎo)航單元的定位數(shù)據(jù)的平均值，由式(2)計算北斗導(dǎo)航單元的定位偏差，由式(3)計算測量值的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差，由式(4)計算北斗導(dǎo)航單元定位精密度。其中，（x0，y0，z0）——地心地固坐標(biāo)系中，模擬器仿真的標(biāo)準(zhǔn)三維位置；（xi，yi，zi）——地心地固坐標(biāo)