中華人民共和國(guó)國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程

JJG1200—2023

全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)GNSS接收機(jī)

()

測(cè)地型和導(dǎo)航型

()

GNSSReceiversGeodeticorNaviationalTe

(gyp)

2023-10-12發(fā)布2024-04-12實(shí)施

國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局發(fā)布

JJG1200—2023

目錄

引言

………………………(Ⅱ)

范圍

1……………………(1)

引用文件

2………………(1)

術(shù)語(yǔ)和計(jì)量單位

3………………………(1)

概述

4……………………(2)

計(jì)量性能要求

5…………(3)

測(cè)地型接收機(jī)

5.1………………………(3)

導(dǎo)航型接收機(jī)

5.2………………………(3)

通用技術(shù)要求

6…………(3)

外觀及各部分的相互作用

6.1…………(3)

計(jì)量器具控制

7…………(3)

檢定條件

7.1……………(3)

檢定項(xiàng)目

7.2……………(4)

檢定方法

7.3……………(5)

檢定結(jié)果的處理

7.4……………………(7)

檢定周期

7.5……………(8)

附錄地心地固空間直角坐標(biāo)到站心地平坐標(biāo)系下的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換公式

A……………(9)

附錄檢定證書檢定結(jié)果通知書內(nèi)頁(yè)信息及格式

B/…………………(10)

Ⅰ

JJG1200—2023

全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)GNSS接收機(jī)

()

測(cè)地型和導(dǎo)航型檢定規(guī)程

()

1范圍

本規(guī)程適用于全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接

(GlobalNavigationSatelliteSystem,GNSS)

收機(jī)測(cè)地型和導(dǎo)航型的首次檢定后續(xù)檢定和使用中檢查

()、。

2引用文件

本規(guī)程引用了下列文件

:

長(zhǎng)度基線場(chǎng)校準(zhǔn)規(guī)范

JJF1214

國(guó)家一二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范

GB/T12897—2006、

衛(wèi)星導(dǎo)航定位坐標(biāo)系統(tǒng)

GB/T30288—2013

凡是注日期的引用文件僅注日期的版本適用于本規(guī)程凡是不注日期的引用文

,;

件其最新版本包括所有的修改單適用于本規(guī)程

,()。

3術(shù)語(yǔ)和計(jì)量單位

內(nèi)部噪聲水平

3.1interiornoiselevel

由接收機(jī)通道間的隨機(jī)偏差鎖相環(huán)碼跟蹤環(huán)的隨機(jī)偏差以及其鐘差殘差等引

,、,

起的測(cè)距和測(cè)相誤差一般以零基線測(cè)量誤差來(lái)表征

,。

截止高度角

3.2maskingangle

為了屏蔽遮擋物及多路徑效應(yīng)影響所限定的接收衛(wèi)星的最低高度角

。

天線相位中心

3.3antennaphasecenter

接收機(jī)天線的電氣中心

。

注:其理論設(shè)計(jì)應(yīng)與天線的幾何中心一致。

天線相位中心一致性

3.4antennaphasecenterconsistency

天線相位中心與幾何中心之差

。

實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量

3.5real-timekinematicsurvey;RTK

相對(duì)定位技術(shù)的一種主要通過(guò)基準(zhǔn)站和流動(dòng)站之間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)鏈路和載波

GNSS,

相對(duì)定位快速解算技術(shù)實(shí)現(xiàn)高精度動(dòng)態(tài)相對(duì)定位

,。

秒脈沖

3.61pulsepersecond;1PPS

設(shè)備按每秒輸出的一個(gè)同步脈沖

。

位置精度衰減因子

3.7positiondilutionofprecision;PDOP

導(dǎo)航星座幾何分布對(duì)用戶三維位置測(cè)定精度影響的因子

。

國(guó)家大地坐標(biāo)系

3.82000Chinageodeticcoordinatesystem2000;CGCS2000

由國(guó)家建立的高精度地心動(dòng)態(tài)實(shí)用統(tǒng)一的大地坐標(biāo)系其原點(diǎn)為包括海洋

、、、、,

和大氣的整個(gè)地球的質(zhì)量中心參考?xì)v元為所采用的橢球參數(shù)如下

,2000.0,:

1

JJG1200—2023

長(zhǎng)半軸a

=6378137m

扁率f

=1∶298.257222101

地心引力常數(shù)GM143-2

=3.986004418×10m·s

自轉(zhuǎn)角速度ω-5-1

=7.292115×10rad·s

4概述

是指在全球范圍提供定位導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)的衛(wèi)星系統(tǒng)的總稱如北斗衛(wèi)星

GNSS、。

導(dǎo)航系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和伽

(BDS)、(GPS)、(GLONASS)

利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)等

(Galileo)。

接收機(jī)以下簡(jiǎn)稱接收機(jī)一般由天線射頻處理前端基帶數(shù)

GNSS(“”)GNSS、、

字信號(hào)處理模塊微處理器顯示存儲(chǔ)輸出模塊和電源等部分組成圖是一種典型

、、、,1

的結(jié)構(gòu)原理示意圖接收機(jī)將天線接收的射頻信號(hào)經(jīng)過(guò)前置發(fā)大后進(jìn)行下變

。GNSS,

頻及模數(shù)轉(zhuǎn)換得到中頻數(shù)字信號(hào)再通過(guò)接收機(jī)內(nèi)部的載波和碼跟蹤環(huán)路進(jìn)行解碼與測(cè)

,

量將載波相位碼偽距等觀測(cè)值及導(dǎo)航電文傳輸至存儲(chǔ)器和計(jì)算單元記錄原始觀測(cè)

,、,

值或者輸出定位結(jié)果從而實(shí)現(xiàn)定位導(dǎo)航等功能

,、。

圖接收機(jī)結(jié)構(gòu)原理示意圖

1

測(cè)地型接收機(jī)是利用衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)進(jìn)行載波相位及偽距測(cè)量并用于大地測(cè)量工

,、

程測(cè)量以及其他高精度定位應(yīng)用領(lǐng)域的設(shè)備測(cè)地型接收機(jī)分為參考站接收機(jī)工程測(cè)

。、

量接收機(jī)和移動(dòng)數(shù)據(jù)采集終端如圖所示

,2。

參考站接收機(jī)工程測(cè)量接收機(jī)移動(dòng)數(shù)據(jù)采集終端

a)b)c)

圖測(cè)地型接收機(jī)

2

2

JJG1200—2023

測(cè)地型接收機(jī)標(biāo)稱測(cè)量精度表示為abD其標(biāo)準(zhǔn)差σ按式計(jì)算

+×,(1):

σ=a2+b2×D2

(1)

式中

:

a標(biāo)稱固定誤差

———,mm;

b標(biāo)稱比例誤差

———,mm/km;

D被測(cè)點(diǎn)間距離當(dāng)D時(shí)取D

———,km,<0.5km,=0.5km。

導(dǎo)航型接收機(jī)是接收衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)利用信號(hào)的偽距觀測(cè)值進(jìn)行單點(diǎn)定位并實(shí)時(shí)

,,

輸出定位結(jié)果的設(shè)備一般用于運(yùn)動(dòng)載體的導(dǎo)航

,。

5計(jì)量性能要求

測(cè)地型接收機(jī)

5.1

內(nèi)部噪聲水平

5.1.1

內(nèi)部噪聲水平應(yīng)不大于

1mm。

天線相位中心一致性

5.1.2

天線相位中心一致性應(yīng)不大于靜態(tài)測(cè)量水平方向標(biāo)稱固定誤差

。

靜態(tài)測(cè)量精度

5.1.3

靜態(tài)基線水平測(cè)量誤差絕對(duì)值不大于倍靜態(tài)測(cè)量水平方向標(biāo)稱標(biāo)準(zhǔn)差短基線上

2,

高程測(cè)量誤差絕對(duì)值不大于倍靜態(tài)測(cè)量垂直方向標(biāo)稱標(biāo)準(zhǔn)差

2。

測(cè)量精度

5.1.4RTK

基線測(cè)量誤差絕對(duì)值不大于倍測(cè)量水平方向標(biāo)稱標(biāo)準(zhǔn)差

RTK2RTK。

水平測(cè)量重復(fù)性不大于測(cè)量水平方向標(biāo)稱標(biāo)準(zhǔn)差

RTKRTK。

垂直測(cè)量重復(fù)性不大于測(cè)量垂直方向標(biāo)稱標(biāo)準(zhǔn)差

RTKRTK。

穩(wěn)定度

5.1.51PPS

穩(wěn)定度優(yōu)于

1PPS50ns。

導(dǎo)航型接收機(jī)

5.2

水平定位精度不大于垂直定位精度不大于

10m,15m。

6通用技術(shù)要求

外觀及各部分的相互作用

6.1

接收機(jī)及其配套設(shè)備不應(yīng)有影響計(jì)量性能的外觀缺陷

6.1.1。

接收機(jī)控制面板上所有按鍵和開關(guān)應(yīng)能正常工作各種狀態(tài)指示功能應(yīng)正常

6.1.2,。

數(shù)據(jù)輸出輸入接口電源接口數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能應(yīng)正常

、、。

接收機(jī)機(jī)身上應(yīng)有清晰的銘牌包括名稱型號(hào)出廠編號(hào)和生產(chǎn)廠商等標(biāo)識(shí)

6.1.3,、、,

測(cè)地型接收機(jī)應(yīng)具有型式批準(zhǔn)標(biāo)識(shí)及編號(hào)

。

7計(jì)量器具控制

計(jì)量器具控制包括首次檢定后續(xù)檢定和使用中檢查

、。

檢定條件

7.1

計(jì)量器具

7.1.1

計(jì)量器具及技術(shù)要求見表

1。

3

JJG1200—2023

表1計(jì)量器具及技術(shù)要求

序號(hào)計(jì)量器具技術(shù)要求對(duì)應(yīng)檢定項(xiàng)目

超短基線擴(kuò)展測(cè)量不確定度Uk

≤1.0mm(=2);

短基線擴(kuò)展測(cè)量不確定度U-6D天線相位中心一

≤1.0mm+1.0×10·

k致性

長(zhǎng)度(=2);;

GNSS短基線點(diǎn)位高差標(biāo)準(zhǔn)差靜態(tài)測(cè)量精度

1基線場(chǎng)≤3.0mm;;

中基線和長(zhǎng)基線測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)差-8D測(cè)量精度

≤3.0mm+1.0×10·;RTK;

點(diǎn)位具備地心地固坐標(biāo)系下的坐標(biāo)坐標(biāo)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)差定位精度

,≤

水平和高程

0.10m()≤0.15m()

輸出頻率支持信號(hào)

:10MHz;

銣原子鐘頻率穩(wěn)定度優(yōu)于-11

21s:5×10;

頻率準(zhǔn)確度優(yōu)于-10

:2×10

測(cè)量范圍

:10ns~10s;穩(wěn)定度

通用計(jì)數(shù)器頻率穩(wěn)定度優(yōu)于-81PPS

31s:10;

有效分辨力

:≤10ns

信號(hào)偽距分辨力

GNSS≤1m;

4模擬器內(nèi)部通道延遲

≤15ns

注:D為基線長(zhǎng)度,單位為。

km

環(huán)境條件

7.1.2

檢定應(yīng)在接收機(jī)標(biāo)稱的工作環(huán)境下開展室外檢定應(yīng)在衛(wèi)星星座的條件

,PDOP≤4

下進(jìn)行同時(shí)應(yīng)避開極端天氣和電磁信號(hào)干擾

,。

檢定項(xiàng)目

7.2

檢定項(xiàng)目見表

2。

表2檢定項(xiàng)目一覽表

檢定項(xiàng)目選擇

序號(hào)檢定項(xiàng)目

首次檢定后續(xù)檢定使用中檢查

外觀及各部分的相互作用

+++

內(nèi)部噪聲水平

參考站接+++

天線相位中心一致性

1收機(jī)+++

靜態(tài)測(cè)量精度

++-

穩(wěn)定度

1PPS+--

外觀及各部分的相互作用

+++

工程測(cè)量天線相位中心一致性

+++

2接收機(jī)靜態(tài)測(cè)量精度

++-

測(cè)量精度

RTK++-

4

JJG1200—2023

表2檢定項(xiàng)目一覽表續(xù)

()

檢定項(xiàng)目選擇

序號(hào)檢定項(xiàng)目

首次檢定后續(xù)檢定使用中檢查

移動(dòng)數(shù)據(jù)外觀及各部分的相互作用

+++

3采集終端測(cè)量精度

RTK++-

導(dǎo)航型接外觀及各部分的相互作用

+++

4收機(jī)定位精度

++-

注:表中“”表示應(yīng)檢項(xiàng)目,“”表示可不檢項(xiàng)目。

+-

檢定方法

7.3

外觀及各部分的相互作用

7.3.1

對(duì)接收機(jī)進(jìn)行目視觀察和通電開機(jī)檢查檢查結(jié)果應(yīng)符合的各項(xiàng)要求

,6.1。

檢定設(shè)置

7.3.2

靜態(tài)測(cè)量設(shè)置衛(wèi)星截止高度角采樣間隔基線解算采用雙差固定解

15°、15s,。

內(nèi)部噪聲水平

7.3.3

通過(guò)功分器或轉(zhuǎn)發(fā)器將同一天線接收到的信號(hào)傳送到兩臺(tái)接收機(jī)接收機(jī)

GNSS,

同步觀測(cè)觀測(cè)結(jié)束后計(jì)算基線長(zhǎng)度結(jié)果應(yīng)符合的要求

40min。,5.1.1。

天線相位中心一致性

7.3.4

在長(zhǎng)度基線場(chǎng)以下簡(jiǎn)稱基線場(chǎng)超短基線上安置兩臺(tái)接收機(jī)天線

GNSS(“”),

精確對(duì)中整平并統(tǒng)一指向北方向其中一個(gè)天線保持不動(dòng)另一個(gè)天線分別依次指

、,。,

向北東南西方向各同步觀測(cè)一個(gè)時(shí)段每時(shí)段為分別求出各時(shí)段基

、、、,,40min。

線長(zhǎng)度取最大值與最小值之差的作為被旋轉(zhuǎn)天線接收機(jī)的檢定結(jié)果結(jié)果應(yīng)符合

,1/2,

的要求

5.1.2。

靜態(tài)測(cè)量精度

7.3.5

在基線場(chǎng)安置接收機(jī)天線精確對(duì)中整平并統(tǒng)一指向北方向

,、,。

接收機(jī)同步觀測(cè)時(shí)長(zhǎng)要求短基線每時(shí)段中基線每時(shí)段長(zhǎng)基線每時(shí)段

:1h,2h,

4h。

對(duì)于參考站接收機(jī)應(yīng)在長(zhǎng)基線上進(jìn)行觀測(cè)可同時(shí)聯(lián)測(cè)中基線和短基線同

a),,。

類基線應(yīng)不少于條每條基線觀測(cè)個(gè)時(shí)段基線水平距離短基線高差解算結(jié)果與

2,2。、

標(biāo)準(zhǔn)值之差的絕對(duì)值應(yīng)滿足的要求

5.1.3。

對(duì)于工程測(cè)量接收機(jī)應(yīng)在短基線上觀測(cè)至少條基線邊每條基線觀測(cè)個(gè)

b),1,2

時(shí)段兩時(shí)段基線水平距離短基線高差解算與標(biāo)準(zhǔn)值之差的絕對(duì)值應(yīng)滿足的

。、5.1.3

要求

。

當(dāng)被檢接收機(jī)數(shù)量不足時(shí)可以用檢定合格的參考站型接收機(jī)作為陪檢接收機(jī)

。

測(cè)量精度

7.3.6RTK

在基線場(chǎng)上架設(shè)基站并設(shè)置各項(xiàng)參數(shù)啟動(dòng)基站連接并將流動(dòng)站測(cè)量方式設(shè)置為

,,

不平滑進(jìn)行測(cè)量初始化

,。

5

JJG1200—2023

待初始化成功后設(shè)置采樣間隔為將流動(dòng)站架設(shè)在基線場(chǎng)其他個(gè)標(biāo)志點(diǎn)上

,1s,3

至少包含個(gè)距基站不小于的標(biāo)志點(diǎn)在每個(gè)標(biāo)志點(diǎn)上輸入天線高記錄個(gè)

(15km)。,20

測(cè)量值

。

每個(gè)標(biāo)志點(diǎn)上的基線測(cè)量誤差δ水平測(cè)量重復(fù)性m垂直測(cè)量重復(fù)性m

RTK、H、V

分別按式式式計(jì)算結(jié)果應(yīng)符合的要求

(2)、(3)、(4),5.1.4。

20

δ1XiX2YiY2ZiZ2D

=-0+-0+-0-0

i=()()()(2)

20∑1

20

m1NiN2EiE2

H=-+-

i=[()()](3)

19∑1

20

m1UiU2

V=-

i=()(4)

19∑1

式式和式中

(2)、(3)(4):

δ基線測(cè)量誤差

———RTK,mm;

XiYiZi流動(dòng)站地心地固空間直角坐標(biāo)測(cè)量值

、、———,mm;

XYZ基站地心地固空間直角坐標(biāo)

0、0、0———,mm;

D流動(dòng)站到基站的基線標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度

0———,mm;

m水平測(cè)量重復(fù)性

H———RTK,mm;

m垂直測(cè)量重復(fù)性

V———RTK,mm;

NiEiUi流動(dòng)站在站心地平坐標(biāo)系下第i次北方向東方向高程方向坐

、、———、、

標(biāo)分量

,mm;

NEU流動(dòng)站在站心地平坐標(biāo)系下北方向東方向高程方向坐標(biāo)分量

、、———、、

平均值

,mm。

穩(wěn)定度

7.3.71PPS

接收機(jī)穩(wěn)定度可以采用模擬衛(wèi)星信號(hào)或者實(shí)際衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行檢定

1PPS。

采用模擬衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行檢定時(shí)按圖連接設(shè)備銣原子鐘為信號(hào)模擬器提供

a),3,

標(biāo)準(zhǔn)頻率信號(hào)信號(hào)模擬器仿真一個(gè)靜態(tài)位置與接收機(jī)同時(shí)輸出至通用

,GNSS,1PPS

計(jì)數(shù)器獲得個(gè)時(shí)間間隔值

,1000。

圖穩(wěn)定度模擬衛(wèi)星信號(hào)檢定方法連接圖

31PPS

6

JJG1200—2023

統(tǒng)計(jì)信號(hào)模擬器和接收機(jī)輸出的上升沿時(shí)差計(jì)算其樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差

GNSS1PPS,,

結(jié)果應(yīng)符合的要求

5.1.5。

采用實(shí)際衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行檢定時(shí)按圖連接測(cè)試設(shè)備銣原子鐘為通用計(jì)數(shù)器

b),4,

提供標(biāo)準(zhǔn)頻率信號(hào)接收機(jī)輸出至通用計(jì)數(shù)器獲得個(gè)周期測(cè)量值

,1PPS,1000。

圖穩(wěn)定度實(shí)際衛(wèi)星信號(hào)檢定方法連接圖

41PPS

統(tǒng)計(jì)接收機(jī)輸出的信號(hào)周期按式計(jì)算穩(wěn)定度結(jié)果應(yīng)符合

1PPS,(5)1PPS,

的要求

5.1.5。

1000

Δi-Δ2

i=()

S=∑1

(5)

1998

式中

:

S穩(wěn)定度

———1PPS,ns;

Δi周期第i次測(cè)量值

———1PPS,ns;

Δ周期平均值

———1PPS,ns。

導(dǎo)航型接收機(jī)定位精度

7.3.8

在初始化完成后將接收機(jī)置于基線場(chǎng)標(biāo)志點(diǎn)上進(jìn)行觀測(cè)記錄個(gè)觀測(cè)值為

,,10

組其中相鄰觀測(cè)時(shí)間間隔不小于共進(jìn)行組觀測(cè)相鄰兩組起始觀測(cè)時(shí)間

1,2min,3,

間隔不小于按式和式計(jì)算在坐標(biāo)系下的結(jié)果其值應(yīng)

90min。(6)(7)CGCS2000,

符合的要求

5.2。

n

s1Ni2+Ei2

H=

ni=(6)

∑1

n

s1Ui2

V=

ni=(7)

∑1

式中

:

ss導(dǎo)航型接收機(jī)水平方向垂直方向精度

H、V———、,m;

n有效觀測(cè)值個(gè)數(shù)

———;

NiEiUi接收機(jī)第i個(gè)定位結(jié)果在以該點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)為原點(diǎn)的站心地平坐

、、———

標(biāo)系下北方向東方向高程方向坐標(biāo)分量

、、,m。

檢定結(jié)果的處理

7.4

經(jīng)檢定符合本規(guī)程要求的接收機(jī)出具檢定證書不符合本規(guī)程要求的出具檢定

,;,

7

JJG1200—2023

結(jié)果通知書并注明不合格項(xiàng)目

,。

檢定證書和檢定結(jié)果通知書內(nèi)頁(yè)信息見附錄

B。

檢定周期

7.5

接收機(jī)的檢定周期一般不超過(guò)年

1。

8

JJG1200—2023

附錄A

地心地固空間直角坐標(biāo)到站心地平坐標(biāo)系下的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換公式

圖站心地平坐標(biāo)系和空間直角坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換模型

A.1

以測(cè)站P為站心的站心地平坐標(biāo)系記為PNEUQ點(diǎn)在該坐標(biāo)系下的坐標(biāo)按

,-。

式求得

():

?

A.1?

?

?

?

?

?

?QP

?

?

?

?N-BL-BLBX-X

???sincossinsincos???

?

?

?

?

?

?

YQYP

?

E-LL?-

?

?

?

?=

?

?

?

?

?

sincos0?(A.1)

UBLBLBZQ-ZP

???coscoscossinsin???

式中

:

BLP點(diǎn)的大地緯度經(jīng)度

、———、,(°);

XPYPZPP點(diǎn)的地心地固空間直角坐標(biāo)

、、———,mm;

XQYQZQQ點(diǎn)的地心地固空間直角坐標(biāo)

、、———,mm;

NEUQ點(diǎn)的站心地平坐標(biāo)

、、———,mm。

9

JJG1200—2023

附錄B

檢定證書/檢定結(jié)果通知書內(nèi)頁(yè)信息及格式

接收機(jī)測(cè)地型導(dǎo)航型檢定證書檢定結(jié)果通知書第頁(yè)

B.1(/)/2

證書編號(hào)

××××××××××××

檢定機(jī)構(gòu)授權(quán)說(shuō)明

檢定環(huán)境條件及地點(diǎn)

:

溫度地點(diǎn)

℃

相對(duì)濕度其他

%

檢定使用的計(jì)量基標(biāo)準(zhǔn)裝置

()

不確定度準(zhǔn)

/計(jì)量基標(biāo)準(zhǔn)

名稱測(cè)量范圍確度等級(jí)最()有效期至

/證書編號(hào)

大允許誤差

檢定使用的標(biāo)準(zhǔn)器

不確定度準(zhǔn)

/檢定校準(zhǔn)

名稱測(cè)量范圍確度等級(jí)最/有效期至

/證書編號(hào)

大允許誤差

23

10

JJG1200—2023

接收機(jī)測(cè)地型檢定證書第頁(yè)

B.2()3

證書編號(hào)

××××××××××××

檢定結(jié)果

序號(hào)檢定項(xiàng)目檢定結(jié)果

外觀及各部件的相互作用

1

內(nèi)部噪聲水平

2

天線相位中心一致性

3

水平距離測(cè)量誤差

靜態(tài)測(cè)量精度

4

高差測(cè)量誤差

基線測(cè)量誤差

測(cè)量精度水平測(cè)量重復(fù)性

5RTK