77《電動自行車車載北斗衛(wèi)星定位模塊》團體標準編制說明一、工作簡況年度團體標準計劃項目之一，由中國衛(wèi)星導航定位協(xié)會提出并歸口，北京市產(chǎn)品質量監(jiān)督檢驗研究院牽頭起草。計劃號：GLAC2024-07計劃名稱：電動自行車車載北斗衛(wèi)星定位模塊計劃周期：2024年11月—2025年11月計劃采標程度：無近年來，我國電動自行車保有量呈快速上升之勢，據(jù)工業(yè)與信息化部統(tǒng)計，至2023年，全社會電動自行車保有量已達3.5億輛，當年全國規(guī)模以上企業(yè)累計生產(chǎn)電動自行車4228萬輛，電動自行車已成為群眾短途出行的重要交通工具。然而，隨著電動自行車數(shù)量的增多，交通治理、消防安全等問題亦日益凸顯。由電動自行車而引發(fā)的交通安全事故，電池自燃印發(fā)的消防安全事故已嚴重影響到人民日常生活的體驗，威脅人民群眾的人身和財產(chǎn)安全。因此，站在社會治理的角度，將電動自行車納入監(jiān)管范疇刻不容緩。2024年4月，由工業(yè)與信息化部、國家市場監(jiān)督管理總局、國家消防救援局三部委聯(lián)合制7動自行車行業(yè)規(guī)范公告管理辦法》，并于5月1日正式實行。在合規(guī)層面加強了對電動自行車的監(jiān)管力度，其中，條件中明確指出，“鼓勵企業(yè)或所屬集團加大研發(fā)投入，針對消費者升級需求，發(fā)展輕量化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化電動自行車產(chǎn)品，開展北斗高精度定位推廣應用?！睘槁鋵崱皸l件”，工業(yè)與信息化部組織中國電子技術標準化研究院等單位對國家強制性標準GB17761《電動自行車安全技術規(guī)范》進行修訂。新修訂的標準已于2024年12月發(fā)布,并將于2025年9月實施。文件中明確要求電動自行車應具有或設計有北斗模塊，并支持北斗獨立定位功能。然而，新版GB17761中對于相關功能、性能以及對應的測試表述內容較少，無法為電動自行車車載北斗衛(wèi)星定位模塊的生產(chǎn)、制造和測試提供必要的指導，因此亟需制定相關產(chǎn)品標準，在提供指導的同時，也能更好的輔助新修訂的國標落地應用。本文件的制定，是落實《電動自行車行業(yè)規(guī)范條件》、以及新修訂的《電動自行車安全技術規(guī)范》國家強制性標準的重要支撐，滿足了國家加快推進北斗規(guī)模應用的需要，填補了國內相關標準的空白，為政策的快速落實和推進提供技術載體的保障。1）成立標準起草組標準計劃下達后，中國衛(wèi)星導航定位協(xié)會北斗標準化工作委員會組織成立標準起草工作組，由北京市產(chǎn)品質量監(jiān)督檢驗研究院牽頭負7由牽頭單位負責標準內容大綱制定、資料收集分析、技術參數(shù)的確定以及標準條款的編寫等工作。其他參編單位主要負責意見收集整理、標準化格式、國內外相關技術與標準資料翻譯研究以及企業(yè)生產(chǎn)實踐2）起草階段計劃下達后，起草組在充分調研國內外技術和標準現(xiàn)狀基礎上，編寫形成標準草案，并分別于2025年1月和7月召開2次線上全體技術研討會對標準草案的技術內容進行充分討論。在此期間，牽頭單位聯(lián)合部分參編單位針對標準草案技術內容逐章逐條討論，確定了本文件草案的技術要求和技術參數(shù)，最終于8月完成標準征求意見稿。二、標準的編制原則和范圍2.1標準編制原則本文件編制原則主要包括：本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定編寫，緊密結合工程任務實踐，注重標準的科學性、適用性和可操作性。2.2標準確定依據(jù)2.2.1標準化對象和適用范圍本文件規(guī)定了電動自行車車載北斗衛(wèi)星定位模塊（以下簡稱“模行文件、包裝、運輸和貯存。7本文件適用于模塊的研發(fā)、設計、生產(chǎn)、測試、包裝、運輸和貯本文件的ICS國際分類號為49.020,CCS國內分類號為V04。2.2.2標準技術內容確定依據(jù)本文件在GB17761《電動自行車安全技術規(guī)范》的基礎上，依據(jù)目前電動自行車新版國標應用情況，以及牽頭單位基于自身測試業(yè)務開展的標準驗證，并參考了眾多公開的文件和生產(chǎn)企業(yè)內部用文件以確定標準技術內容。例如GB/T191《包裝儲運圖示標志》、GB/T2423.1—2008《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第1部分:試驗方法試驗A:低溫》、GB/T2423.2—2008《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分:試驗方法試驗B:高溫》、GB/T2423.3—2016《環(huán)境試驗第2部分:試驗序第1部分：按接收質量限(AQL)檢索的逐批檢驗抽樣計劃》、GB/T4937.26《半導體器件機械和氣候試驗方法第26部分:靜電放電GB/T13384《機電產(chǎn)品包裝通用技術條件》、GB/T39267《北斗衛(wèi)星44088《北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)測量型模塊技術要求及測試方法》三、標準的主要內容、技術論證與效果3.1標準正文結構2規(guī)范性引用文件3術語和定義5技術要求7檢驗規(guī)則8標志和隨行文件9包裝、運輸和貯存附錄A（資料性）精度計算方法3.2標準主要技術內容可以分為五部分，技術要求、測試方法、檢驗規(guī)則、標志和隨行文件、包裝、運輸和貯存：1、第五章技術要求包括功能要求、性能要求和環(huán)境適應性要求，其中功能要求包含信號接收與處理、定位及異常狀態(tài)監(jiān)測、測速、授時、接口、保護、衛(wèi)星信號故障探測與數(shù)據(jù)剔除；性能要求包含衛(wèi)星跟蹤能力、靈敏度、精度、首次定位時間、重捕獲時間、數(shù)據(jù)輸出頻率、抗干擾、功耗，環(huán)境適應性要求包含溫度要求和濕熱要求。以及對第五章規(guī)定的技術要求給出相應的測試方法。3、第七章檢驗規(guī)則包括分類和項目、型式檢驗和出廠檢驗等要4、第八章標志和隨行文件，對標志和隨行文件的種類提出了要75、第九章包裝、運輸和貯存，分別對上述三方面提出了要求。3.3試驗驗證的分析、綜述報告，技術經(jīng)濟論證，預期的經(jīng)濟效益、社會效益3.3.1主要功能要求的驗證本文件功能要求主要包括信號接收與處理、定位及異常狀態(tài)監(jiān)測、模塊測速、授時及接口相關功能測試部分，覆蓋導航基礎支持、核心應用、交互適配和安全防護四類。（一）信號接收與處理作為模塊運行的底層基礎，該功能考核模塊對北斗衛(wèi)星信號的全鏈路處理，涵蓋信號捕獲、跟蹤、解調及抗干擾等關鍵環(huán)節(jié)，進行信號接收與處理采用綜合評價方式。模塊的接收與處理應包含標準環(huán)境下的動態(tài)及靜態(tài)測試，使用的信號模擬器設置功率為-130dBm,當進行輻射測試時，應保證B1C、B2a等關鍵頻點的空間衰減差值處于可接受范圍內。應保證模塊完成非北斗信號定位驗證、北斗獨立信號驗證、非北斗信號輔助北斗、信號聯(lián)合定位驗證。其中滿足測試環(huán)境如6.1.2、儀器設備如6.1.3所述，環(huán)境測試要求可參照GB/T28046.1中對待測樣品的要求。（二）定位及異常狀態(tài)監(jiān)測模塊應具備接收衛(wèi)星導航信號進行位置解算并輸出定位結果的功能，生產(chǎn)廠商可根據(jù)電動自行車應用場景選擇是否支持PPP、RTD、7RTK、網(wǎng)絡RTK等高精度單點定位功能。模塊應支持定位功能異常狀態(tài)監(jiān)測功能。常見的定位異常狀態(tài)包測速作為模塊運行的導航狀態(tài)解算核心，該功能考核模塊對衛(wèi)星導航信號進行動態(tài)速度解算的處理，涵蓋實時速度計算、精度評估及結果輸出等關鍵環(huán)節(jié)。模塊測速應包含規(guī)定場景下的測試，通過接口接收速度解算結果，保證模塊具備測速功能。（四）授時授時功能承擔模塊高精度時間基準服務，對衛(wèi)星播發(fā)標準時間信息進行接收、解算與維持。模塊授時應包含規(guī)定場景下的測試，同步輸出時標信號和時間信息，應具備支持接收衛(wèi)星信號、輸入UTC與時間驗證的功能。生產(chǎn)廠商可根據(jù)電動自行車應用場景選擇是否支持授（五）接口接口作為模塊與外部系統(tǒng)交互的樞紐，對與外部設備進行數(shù)據(jù)交換和指令響應。模塊應包含衛(wèi)星導航信號射頻輸入接口、TTL等1PPS輸出接口和電源輸入接口，使用靜態(tài)實際信號進行測試，從模塊接口輸出定位信息，通過解析軟件讀取數(shù)據(jù)，驗證被測樣品輸出信息。（六）保護保護是模塊的硬件安全防護機制，衛(wèi)星導航信號射頻輸入接口應7具備短路保護功能。應保證模塊完成HBM試驗、衛(wèi)星導航信號射頻輸入接口短路恢復、標稱運行電壓轉正常電源后均能正常進行標準單點定位的驗證。（七）衛(wèi)星信號故障探測與剔除衛(wèi)星信號故障探測與剔除是模塊的信號質量實時監(jiān)控與完好性的保障核心。模塊應具備探測衛(wèi)星信號異常的能力，應在低動態(tài)場景下進行測試，使用的信號模擬器設置功率為-130dBm，應保證模塊正確識別故障星的PRN編號。基于新版GB17761即將實施，牽頭單位北京市產(chǎn)品質量監(jiān)督檢驗研究院基于現(xiàn)有實驗室基礎設施和條件，已逐步開展了針對電動自行車北斗定位模塊及整車定位功能的相關測試，對信號接收與處理、定位及異常狀態(tài)監(jiān)測、測速等主要功能進行了驗證，如下列圖所示。7圖2連接模擬器監(jiān)測圖3模擬器參數(shù)設置圖4定位消息采集3.3.2主要性能要求的驗證7本標準性能要求主要包括衛(wèi)星跟蹤能力、靈敏度、精度、首次定位時間、重捕獲時間、數(shù)據(jù)輸出頻率、抗干擾和功耗相關性能測試部5.2.1模塊應具備在GNSS衛(wèi)星信號模擬器構建的-130dBm弱信號環(huán)境下，查看接收機收到衛(wèi)星信號頻點及觀測值類型，應保證跟蹤衛(wèi)星個數(shù)不小于16，以此驗證模塊衛(wèi)星跟蹤能力。5.2.2模塊應完成GB17761—2024中B.3.2的相關測試，確保靈敏度符合要求。5.2.3精度是模塊技術能力的收斂點，該性能考核模塊應用場景的可行性。模塊應在開闊天空環(huán)境下使用實際信號進行測試，保證各精度處于可接受范圍內。模塊應完成標準單點定位精度驗證、PPP定位精度驗證、差分定位精度驗證、測速精度驗證和授時精度驗證。5.2.4首次定位時間是模塊的性能標尺，直接量化模塊從啟動到建立可信定位的響應效率。應保證模塊完成其中，熱啟動使用衛(wèi)星信號模擬器進行測試，設置功率為-130dBm。應保證模塊冷啟動、熱啟動首次定位時間在各自規(guī)定范圍內。5.2.5重捕獲時間模塊應完成GB17761—2024中B.3.1.2的相關測試，確保重捕獲時間符合要求。5.2.6數(shù)據(jù)輸出頻率代表模塊的時空狀態(tài)刷新能力。模塊應完成單個模塊基于實際衛(wèi)星信號的測試，應同步檢查輸出原始觀測數(shù)據(jù)的頻率以及在RTK工作模式下的位置更新率，確保定位數(shù)據(jù)輸出頻率滿足性能要求。75.2.7抗干擾是模塊在復雜電磁環(huán)境中的生存能力與信號保真能力的綜合體現(xiàn)，直接決定模塊在真實場景下的定位可靠性。模塊應具備抗干擾能力，應完成在GNSS衛(wèi)星信號模擬器及GNSS窄帶干擾源于低動態(tài)場景下的測試，具備特殊環(huán)境中正常工作的能力。生產(chǎn)廠商可根據(jù)電動自行車應用場景選擇模塊是否具備抗干擾能力。5.2.8功耗是模塊的能量代謝效率標尺，直接映射模塊在算力輸出、續(xù)航能力與熱管理三角博弈中的技術平衡水平。模塊應完成在正常工作狀態(tài)下、正常定位后的功耗測試。針對上述性能，牽頭單位也同步開展了測速精度等部分性能實驗，測速精度要求:≤0.2m/s(95%置信度)樣本序號設定值實測值誤差110.446km/h0.446km/h29.871km/h0.128km/h310.023km/h0.023km/h410.361km/h0.361km/h510.203km/h0.203km/h610.084km/h0.084km/h79.658km/h0.342km/h89.796km/h0.203km/h7跟蹤靈敏度驗證情況如下：樣本序號設定值實測值誤差12m/s；120dBm2.124m/s0.124m/s22m/s；120dBm1.910m/s0.090m/s32m/s；120dBm1.935m/s0.065m/s目前檢測了4家市面上常見企業(yè)提供的送測模塊進行測試。根據(jù)摸底情況，模塊的定位性能較好。在測試過程中目標模擬器設置和連接條件對試驗有一定影響，由上表可知，在兩種不同條件下的動態(tài)精度測試中，給出樣品的精度誤差較低。3.3.3技術結論綜述上述測試結果可在一定程度上驗證本文件制定功能、性能等技術要求符合電動自行車車載北斗衛(wèi)星定位模塊的技術特征，以及科學性、適用性和可驗證性的要求。測試方法和步驟通過實驗室實際操作和驗證，具備可操作性。預期的經(jīng)濟效益和社會效益如下：本文件的制定一是有助于新版GB17761的落地實施，不僅符合國家相關法律、法規(guī)和政策導向，同時也是維護國家安全、保障人民群眾出行和人身財產(chǎn)安全的體現(xiàn)；二是規(guī)范統(tǒng)一電動自行車車載北斗定位模塊產(chǎn)品的技術性要求、試驗方法等內容有助于確保產(chǎn)品功能和性能的一致性，對保障產(chǎn)品的功能和性能能夠滿足我國電動自行車行業(yè)監(jiān)管和行業(yè)應用需求起到了重大的作用；三是通過標準制定后的開展的試驗室建設以及產(chǎn)品測試業(yè)務，7能有效推動北斗獨立定位在電動自行車行業(yè)監(jiān)管應用。從經(jīng)濟方面，一是為企業(yè)合規(guī)生產(chǎn)提供了明確的指導，幫助企業(yè)降低合規(guī)經(jīng)營成本，二是為電動自行車時空信息在交通、消防、物流等多領域的商業(yè)應用提供了標準化支撐。四、采用國際標準程度及水平的簡要說明本文件為自主制定項目，標準未引用國際或國外標準