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—征求意见稿.doc

ICS 49.020.70          中华人民共和国国家标准GB/T XXXXX—XXXX     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Performance requirements and test methods of BeiDou/Global Navigation Satellite System(GNSS) signal simulator               - XX - XX发布XXXX - XX - XX实施GB/T XXXXX—XXXX目  次前言 II1　范围 12　规范性引用文件 13　术语和定义、缩略语 13.1　术语和定义 13.2　缩略语 14　要求 24.1　总则 24.2　系统组成 24.3　功能要求 24.4　性能要求 34.5　工作模式要求 54.6　接口要求 55　测试方法 55.1　测试项目 55.2　测试环境条件 65.3　测试仪器设备要求 65.4　功能测试 65.5　性能测试 115.6　接口测试 20附录A（规范性附录）　推荐测试场景及数据格式要求 21A.1　测试所需场景说明 21A.2　测试所需数据要求 22A.3　输出数据文件命名、内容及格式要求 22附录B（资料性附录）　射频仿真信号动态范围性能指标的测试计算方法 25B.1　速度计算 25B.2　加速度计算 25B.3　加加速度计算 25前  言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：国防科技大学、中国卫星导航工程中心、中国航天标准化研究所、北京东方计量测试研究所、测控与导航技术国家地方联合工程研究中心、中国电子科技集团公司第五十四研究所、湖南矩阵电子科技有限公司、长沙北斗产业安全技术研究院、北京华力创通科技股份有限公司、航天恒星科技有限公司、南京北方卫星导航检测认证中心有限公司本标准主要起草人：杨俊、吴海玲、明德祥、钟小鹏、周玉霞、王礼亮、魏巍、刘莹、叶红军、刘春阳、孙东、李东俊、唐大泉II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1　 范围本标准规定了支持北斗卫星导航系统的GNSS信号模拟器功能要求、性能要求、接口要求以及对应的测试方法等内容本标准适用于支持北斗卫星导航系统的GNSS信号模拟器（以下简称“GNSS信号模拟器”）的研制、设计、生产和验收测试，可作为制定GNSS信号模拟器产品规范的依据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。

JJF 1188－2008　　无线电计量名词术语及定义JJF 1471－2014　　全球卫星导航系统(GNSS)信号模拟器校准规范BD 110001－2015　　北斗卫星导航术语3　 术语和定义、缩略语3.1　 术语和定义JJF 1188－2008、BD 110001-2015界定的以及下列术语和定义适用于本文件3.1.1　GNSS信号模拟器　GNSS signal simulator能够按照BDS/GPS/GLONASS/Galileo卫星信号和用户定义仿真参数模拟产生与卫星导航信号原理特性一致的信号的一种设备3.1.2　仿真场景　scenariosGNSS信号模拟器在进行仿真设置时定义的一组数据，用于表征卫星导航接收机观测到的卫星信号特征和信号环境特征3.2　 缩略语下列缩略语适用于本文件AltBOC——交替二进制偏移载波（Alternate Binary Offset Carrier）BDS——北斗卫星导航系统（Alternate Binary Offset Carrier）BDT——北斗时（BeiDou Time）BOC——二进制偏移载波（Binary Offset Carrier）BPSK——两相移键控调制（Binary Phase Shift Keying）CBOC——复合二进制偏移载波（Composite Binary Offset Carrier）ECEF——地心地固坐标系（Earth-Centered，Earth-Fixed）FDMA——频分多址（Frequency Division Multiple Access）GLONASS——格洛纳斯卫星导航系统（Global Navigation Satellite System）GNSS——全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite System）GPS——全球定位系统（Global Positioning System）PPS——每秒脉冲数（Pulse Per Second）QPSK——四相移键控调制（Quadrature Phase Shift Keying）RMS——均方根值（Root Mean Square）UTC——协调世界时（Universal Time Coordinated）4　 要求4.1　 总则GNSS信号模拟器基本功能和性能要求与测试方法应以本标准为依据，针对产品的特殊要求和详细要求可在产品规范中规定。

4.2　 系统组成GNSS信号模拟器由数学仿真模块、信号生成模块、时频基准模块、仿真控制模块、信号功率控制模块、校准接口模块等功能模块组成，如图1所示具体功能包括：a） 仿真控制模块用于实现仿真参数配置、仿真状态实时监测、仿真数据存储等功能；b） 数学仿真模块能够按照导航星座分布、轨道参数、空间环境和用户设定的仿真参数等计算生成导航数据，为信号仿真模块提供数据源；c） 信号生成模块能够根据数学仿真模块计算得到的导航数据实时生成导航信号；d） 时频基准模块主要为GNSS信号模拟器提供时间和频率基准；e） 校准接口模块能对GNSS信号模拟器射频信号的功率、时延和各频点频率进行校准；f） 信号功率控制模块主要完成各个通道导航信号的功率控制图1　 GNSS模拟器系统组成框图4.3　 功能要求4.3.1　 覆盖频段及信号种类GNSS信号模拟器应能够模拟目前在轨运行的BDS/GPS/GLONASS/Galileo四大导航系统至少一个频点的公开导航信号各频点信号中心频率、码速率、带宽及调制方式见表1表1　 各频点信号中心频率、码速率、带宽及调制方式系统信号中心频率MHz码速率Mcps带宽MHz调制方式BDSB1 I1561.0982.0464.092BPSKB2 I1207.142.0464.092BPSKB3 I1268.5210.2320.46BPSKGPSL1 C/A1575.421.0232.046BPSKL1 P(Y)1575.4210.2320.46BPSKL2 C1227.601.0232.046BPSKL2 P(Y)1227.6010.2320.46BPSKL51176.4510.2320.46QPSKGLONASSL11602+0.5625*KK=(-7～6)0.5118.3345FDMAL21246+0.4375*KK=(-7～6)0.5116.7095FDMAGalileoE11575.421.02314.322CBOCE5a1176.4510.2320.46QPSKE5b1207.1410.2320.46QPSKE51191.79510.2351.150AltBOC4.3.2　 数学仿真功能数学仿真功能应能完成星座仿真、大气传播仿真、用户轨迹仿真、天线建模仿真、特殊事件仿真、外部星历注入和多径仿真。

具体包括：a） 星座仿真：应能完成BDS、GPS、GLONASS、Galileo导航卫星星座及其混合星座的仿真b） 大气传播仿真：应能针对载体完成电离层延迟仿真和对流层延迟仿真c） 用户轨迹仿真：应能模拟静态、动态载体的运动特性，仿真生成用户运动轨迹，支持外部轨迹注入仿真d） 天线建模仿真：应具备用户终端天线方向图的建模仿真功能e） 特殊事件仿真：应包括闰秒调整、卫星故障、卫星伪距跳变、卫星功率跳变异常仿真f） 外部星历注入：应能支持按外部输入的星历进行数学仿真g） 多径仿真：应具备多径仿真功能，多径信号的时延、衰减可调4.3.3　 射频信号校准功能GNSS信号模拟器的射频信号校准功能具体包括：a） 能够输出可通过通用仪器进行功率和零值标校测量的射频信号；b） 能够通过修改GNSS信号模拟器的配置文件修正输出射频信号的功率和零值4.4　 性能要求4.4.1　 射频信号规模射频信号规模要求具体包括：a） 每频点仿真信号通道数量：≥12；　b） 每频点仿真多径信号通道数量：≥44.4.2　 射频信号精度射频信号精度要求具体包括：a） 伪距相位控制精度：≤0.5m；b） 伪距变化率精度：≤0.0lm/s；c） 同频点同码通道间一致性：≤0.03m；d） 同频点码相位一致性偏差：≤0.05m；e） 不同频点码相位一致性偏差：≤0.05m（一个频点情况下除外）；f） 同频点通道间载波相位一致性：≤0.001m；g） IQ相位正交性：<1；h） 零值偏差及稳定性：——偏差≤0.05m(校准后)；——开关机稳定性：≤0.05m(RMS)；——24小时稳定性：≤0.1m(MAX)。

4.4.3　 射频信号质量射频信号质量要求具体包括：a） 相位噪声：指标要求见表2；表2　 相位噪声指标要求偏移中心频率Hz相位噪声dBc/Hz10－60100－751K－8010k－85100k－95b） 谐杂波抑制：——谐波抑制（二次）≥40dBc；——杂波抑制（带内）≥50dBc；c） 频率稳定度：510-11/秒；d） 频率准确度：≤110-104.4.4　 射频信号功率射频信号功率要求具体包括：a） 分辨力：≤0.2dB；b） 绝对精度：≤0.5dB（RMS）；　c） 线性度：≤0.2dB；d） 功率范围：标称值30dB，提供大小功率信号输出，大功率信号不低于-25dBm（单支路）4.4.5　 射频信号动态射频信号动态要求具体包括：a） 高度：≥100km；b） 最大速度：≥8000m/s；c） 速度分辨力：≤0.01m/s；d） 最大加速度：≥900m/s2；e） 加速度分辨力：≤0.01m/s2；f） 最大加加速度：≥900m/s3；g） 加加速度分辨力：≤0.01m/s34.5　 工作模式要求GNSS信号模拟器具备仿真和测试两种工作模式：a） 仿真模式：在仿真模式下时，可为卫星导航用户终端提供测试所需的GNSS卫星导航仿真信号；b） 测试模式：在测试模式下时，能够输出不低于-25dBm的射频信号（单频点、单颗卫星、单支路信号），能够指定频点、指定卫星、指定支路条件下单独信号。