JJF 1921-2021 GNSS行駛記錄儀校準規范

中華人民共和國國家計量技術規范1S行駛記錄儀校準規范rs8發布 8實施國家市場監督管理總局 發布1S行駛記錄儀校準規范rs

1歸 口 單 位:全國衛星導航應用專用計量測試技術委員會主要起草單位:北京市計量檢測科學研究院參加起草單位:廣東省計量科學研究院江蘇省計量科學研究院山東省計量科學研究院本規范委托全國衛星導航應用專用計量測試技術委員會負責解釋本規范主要起草人:許原北京市計量檢測科學研究院)黃艷北京市計量檢測科學研究院)檀恒宇北京市計量檢測科學研究院)參加起草人:周廣勇廣東省計量科學研究院武軍江蘇省計量科學研究院管澤鑫山東省計量科學研究院目 錄引言………………………

Ⅱ)1范圍……………………2引用文件………………3術語……………………1定位偏差……………2測速偏差……………4概述……………………5計量特性………………1定位偏差……………2測速偏差……………3里程記錄誤差………………………4時間記錄誤差………………………5靈敏度………………6校準條件………………1環境條件……………2主要校準設備………………………7校準項目和校準方法…………………1校準項目……………2校準方法……………8校準結果表達…………9復校時間間隔…………

1)1)1)1)1)1)2)2)2)2)2)2)2)2)2)3)3)3)6)7)附錄A 校準原始記錄參考格式………

8)附錄B 校準證書內頁格式……………

)附件C 主要項目校準結果不確定度評定示例………

)附錄D 標準場景描述…………………

)Ⅰ引 言0國家計量校準規范編寫規則1通用計量術語及定義》2測量不確定度評定與表示》共同構成支撐本規范編制工作的基礎性系列規范。本規范為首次發布。ⅡS行駛記錄儀校準規范范圍本規范適用于使用衛星導航工作模式的道路運輸車輛汽車行駛記錄儀的校準。引用文件本規范引用了下列文件:1 通用計量術語及定義》7 時間頻率計量名詞術語及定義》3 全球導航衛星系統接收機時間測量型)》2 汽車行駛記錄儀》凡是注日期的引用文件僅注日期的版本適用于本規范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范。術語定位偏差 s汽車行駛記錄儀記錄的位置值與標準位置值的偏差。測速偏差 s行駛記錄儀測量的速度值與標準速度值的偏差。概述行駛記錄儀是對車輛位置、行駛速度、里程、時間以及有關車輛行駛的其他狀態信息進行記錄、存儲并可通過數據通信實現數據輸出的數字式電子記錄裝置。行駛記錄儀主要由微處理器、數據存儲器、顯示器、數據通信接口、顯示器、微型打印機、內部時鐘、數據輸入設備、車速傳感器衛星導航定位模塊等組成見圖。1圖1行駛記錄儀基本結構和工作原理計量特性定位偏差優于5。//優于5ms里程記錄誤差最大允許誤差:2 里程大于。時間記錄誤差最大允許誤差:。5靈敏度 :( ) ;捕獲靈敏度

~0

dBm跟蹤靈敏度~。注:以上數據僅供參考,不作為合格判據。校準條件環境條件1環境溫度℃。2相對濕度:0。3電源電壓。電源頻率。無影響儀器正常工作的電磁干擾和機械振動。主要校準設備2S信號模擬器支持系統支持被校準汽車行駛記錄儀所適用的S系統。場景可定義校準所需標準場景

,如靈敏度校準場景

、定位偏差校準場景

、測速偏差校準場景等、里程記錄誤差校準場景。信號功率輸出范圍~。偽距精度偽距準確度:0m偽距率精度:0s。標準時鐘時間間隔最大允許誤差校準項目和校準方法

。校準項目 。校準項目見表1

表1校準項目一覽表章條號校準項目1外觀及工作正常性檢查2定位偏差3測速偏差4里程記錄誤差5時間記錄誤差6捕獲靈敏度7跟蹤靈敏度行駛記錄儀開機預熱5n以上或按被校儀器使用說明書規定的預熱時間進行預熱再對其主要技術指標進行校準。校準方法外觀及工作正常性檢查外觀行駛記錄儀各部件機殼外表面應光潔、平整,不應有凹痕、劃傷、裂縫、變形等缺陷。金屬機殼表面應有防銹、防腐蝕涂層,金屬零件不應有銹蝕。顯示屏顯示應清晰、完整,不得有缺損現象。如有鉛封裝置,鉛封裝置應完好。行駛記錄儀應有銘牌,銘牌應符合如下規定:銘牌應牢固安裝在行駛記錄儀主機機殼外表面的醒目位置,

并標出制造商名稱、地址、商標、產品中文名稱、規格型號、行駛記錄儀主機可識別的唯一性編號、制造日期3等內容。工作正常性檢查行駛記錄儀通電后,觀察如下功能是否正常:顯示及操作控制功能;S定位功能;數據打印輸出功能。定位偏差儀器連接如圖2所示。圖2定位偏差校準儀器連接示意圖衛星導航信號模擬器靜態場景可見衛星不少于6顆,信號功率電平推薦為m設置)下測試行駛記錄儀的定位偏差。啟動模擬器靜態場景仿真開啟定位偏差測試功能等待3。行駛記錄儀輸出第一個有效定位值后,連續運行5,記錄行駛記錄儀定位數據值采樣間隔推薦為。模擬器仿真標準位置值00。被校行駛記錄儀記錄定位信息x,計算模擬器仿真標準值與行駛記錄儀測量值之差的平均值x,并由式p=在動態場景下重復測量定位偏差。

)測速偏差儀器連接如圖3所示。圖3測速偏差校準儀器連接示意圖將模擬器測試場景設為動態場景可見衛星不少于6顆,信號功率電平推薦設置為,直線運行,速度分別為。42啟動模擬器動態場景仿真開啟測速偏差測試等待3。行駛記錄儀輸出第一個有效測速值后,連續運行5,記錄行駛記錄儀測速數據值采樣間隔按行駛記錄儀操作手冊,無規定采樣間隔為模擬器仿真標準線速度值被校行駛記錄儀測速信息i,計算模擬器仿真標準線速度值與行駛記錄儀測量速度值差的平均值ls內測量結果并由式)計算行駛記錄儀的測速偏差2) /

/、 /

)d分別在速度為m

m

mh的動態場景下測量測速偏差。里程記錄誤差使用衛星導航信號模擬器數學仿真軟件生成里程校準場景

可見衛星不少于6顆,信號功率電平推薦設置為,速度在h范圍內并根據設置參數計算得到軌跡標準里程值。將衛星導航信號模擬器的射頻信號輸出至被校汽車行駛記錄儀S模塊的射頻輸入端口,將行駛記錄儀接收測試場景前顯示的里程值記為0,接收測試場景后顯示的里程值記為1,按式)計算行駛記錄儀里程測量結果:按式

d10 )計算里程記錄誤差測量結果:rdg0 )式中:

=g行駛記錄儀里程記錄相對誤差,;汽車行駛記錄儀記錄的行駛前和靜止后的里程變化量,;衛星導航信號模擬器仿真軌跡的標準里程值,。時間記錄誤差用標準時鐘與行駛記錄儀顯示的時間進行對時并記錄,式計算被測行駛記錄儀的計時時間間隔:

記錄時間為4。按公()式中:

11-0 51行駛記錄的時間間隔;1行駛記錄儀結束記錄時刻值:;0行駛記錄儀開始記錄時刻值:。用上述方法得到標準時鐘的計時時間間隔2,按公式)計算計時誤差T:式中:

T2-1 )T行駛記錄儀的計時誤差;2—標準時鐘計時時間間隔。 重復測量3次,取3次測量結果的平均值T作為時間記錄誤差校準結果。5捕獲靈敏度圖4靈敏度校準儀器連接圖采用模擬器法,儀器連接見圖4,校準步驟如下:行駛記錄儀開機使行駛記錄儀初始化一個距離實際測試場景位置不少于但不超過m的偽位置,或刪除當前歷書數據,然后斷電;打開模擬器,開啟捕獲靈敏度校準場景每次設置模擬器輸出的各顆衛星的每一通道信號電平從接收機不能捕獲信號的狀態開始以步進增加若儀器的技術文件聲明了捕獲靈敏度量值,可從其聲明的捕獲靈敏度量值低B的電平值開始行駛記錄儀開機,等待5,通過顯示屏上查看是否成功捕獲衛星,若能夠在5n內以1z的更新率連續0次輸出三維定位誤差小于0m的定位數據,記錄該功率電平值作為捕獲靈敏度;如果沒有成功捕獲,則增大模擬器輸出功率每次增大模擬器輸出功率后等待,直至接收機成功捕獲衛星信號,將模擬器輸出功率c作為捕獲靈敏度。跟蹤靈敏度打開信號模擬器和汽車行駛記錄儀,在儀器正常定位的情況下開始測試;打開模擬器,開啟跟蹤靈敏度校準場景每次設置模擬器輸出的各顆衛星的每一通道信號電平從接收機不能捕獲信號的狀態開始以步進增加若儀器的技術文件聲明了捕獲靈敏度量值,可從其聲明的捕獲靈敏度量值低B的電平值開始設置模擬器輸出的各顆衛星的各通道信號電平以步進降低;在模擬器輸出信號的每個電平值下,觀察接收機能否在5n內連續0次輸出三維定位偏差小于0m的定位數據,找出能夠使接收機滿足該定位要求的最低電平值,將模擬器此時輸出的功率電平記為跟蹤靈敏度。校準結果表達校準后,出具校準證書。校準結果應在校準證書上反映,校準證書應至少包括以下信息:標題,如校準證書;實驗室名稱和地址;進行校準的地點如果與實驗室的地址不同證書的唯一性標識如編號每頁及總頁數的標識;客戶的名稱和地址;6被校對象的描述和明確標識;進行校準的日期,如果與校準結果的有效性和應用有關時應說明被校對象的接收日期;如果與校準結果的有效性和應用有關時,應對被校樣品的抽樣程序進行說明;校準所依據的技術規范的標識,包括名稱及代號;本次校準所用測量標準的溯源性及有效性說明;校準環境的描述;校準結果及其測量不確定度的說明;對校準規范的偏離的說明;校準證書或校準報告簽發人的簽名、職務或等效標識;校準結果僅對被校對象有效的聲明;未經實驗室書面批準,不得部分復制證書的聲明。按本規范進行校準,出具校準證書,校準原始記錄格式見附錄A,校準證書內頁格式見附錄B;校準結果不確定度評定示例見附錄C。復校時間間隔由于復校時間間隔的長短是由儀器的使用情況、使用者、儀器本身質量等諸因素所決定的,因此送校單位可根據實際使用情況自主決定復校時間間隔,汽車行駛記錄儀復校時間間隔建議為1年。7附錄A校準原始記錄參考格式送檢單位名稱: 證書編號: 送檢單位地址: 儀器名稱: 型號: 生產廠: 出廠編號: 環境溫度: ℃相對濕度 儀器外觀及工作正常性檢查: 校準場景描述:定位偏差校準標準值顯示值定位誤差m測量不確定度/m測速偏差校準/)/)測速偏差v測量不確定度里程記錄誤差校準標準里程/m實測里程/m相對誤差/測量不確定度時間記錄誤差校準標準值測量值s測量不確定度s8捕獲靈敏度和跟蹤靈敏度m測量不確定度B捕獲靈敏度跟蹤靈敏度校準員: 核驗員: 校準日期: 9附錄B校準證書內頁格式送檢單位名稱: 證書編號: 送檢單位地址: 儀器名稱: 型號: 生產廠: 出廠編號: 環境溫度: ℃相對濕度: 儀器外觀及工作正常性檢查: 定位偏差校準標準值顯示值定位誤差m測量不確定度/m測速偏差校準/)/)測速偏差v測量不確定度里程記錄誤差校準標準里程/m實測里程/m相對誤差/測量不確定度時間記錄誤差校準標準值測量值s測量不確定度s0捕獲靈敏度和跟蹤靈敏度m測量不確定度B捕獲靈敏度跟蹤靈敏度1附錄C主要項目校準結果不確定度評定示例定位偏差校準結果不確定度式中xy:、、式中xy

p=

,)z為模擬器仿真標準值與行駛記錄儀測量值之差的平均值即被校行駛記錄儀記錄的位置信息為x)與模擬器仿真標準位置值000)的差的平均值,單位為z為模擬器仿真標準值與行駛記錄儀測量值之差的平均值即被校標準不確定度的來源及評定定位準確度的不確定度來源于以下幾個分量:

由導航信號模擬器標準位置值不準確引入的不確定度分量,行駛記錄儀由分辨力引入的不確定度分量,測量重復性引入的不確定度分量。導航信號模擬器偽距精度引入的不確定度分量根據模擬器的說明書以及模擬器校準結果可知,導航信號模擬器模擬單顆衛星的偽距離控制精度為1,根據衛星定位原理,至少需要觀測到4顆衛星才能定位,一般情況最多可見星位個,取6顆星計算由導航信號模擬器偽距精度引入的不確定度分量:13m k) )由于模擬器依靠通道間延遲模擬不同衛星導航信號所以通道間延遲的誤差也會造由通道間誤差引起的模擬器偽距不確定度,由于模擬器依靠通道間延遲模擬不同衛星導航信號所以通道間延遲的誤差也會造成偽距控制精度的不確定度。根據模擬器的校準結果,其通道間延遲誤差造成的偽距離誤差不大于1,服從矩形分布,包含因子=,采用B類評定方法,其通道間誤差引起的偽距離不確定度為:22=1≈3m 2汽車行駛記錄儀定位信息分辨力引入的不確定度分量行駛記錄儀分辨力有多種,現以分辨力為m的裝置為例進行分析。采用B類評定方法,包含因子3,則23=1xm9m )20i-D0i-D21=2

≈1m )表1測量重復性引入的不確定度分量一覽表次數ix定位誤差平均值y定位誤差平均值z定位誤差平均值定位誤差m17965265843597641270567656277678493857489776302837標準不確定度一覽表表)表2標準不確定度一覽表不確定度來源類型值/m分布包含因子標準不確定度m模擬器偽距精度u1B3——3由通道間誤差引起的模擬器偽距不確定度u2B1矩形33行駛記錄儀定位信息分辨力u3B1矩形39測量重復性u4A1——1不確定度分量之間相關性估計各不確定度分量之間無相關性。合成標準不確定度擴展不確定度U ,

≈4m )被校行駛記錄儀的分辨力為1m時 擴展不確定度U4m≈1m k) )測速偏差校準結果不確定度測量模型2v2

)式中l為模擬器仿真標準線速度值與行駛記錄儀測量值之差的平均值,通過模擬器仿真標準線速度值0與被校行駛記錄儀測速信息i相減求平均值所得,單位為。3相對標準不確定度的來源及評定測速誤差的不確定度來源于以下幾個分量:

模擬器偽距變化率誤差引入的不確定度分量,模擬器速度信息分辨力引入的不確定度分量,行駛記錄儀測速信息分辨力引入的不確定度分量,測量重復性引入的不確定度分量。導航信號模擬器偽距變化率誤差引入的不確定度分量根據模擬器的說明書以及模擬器校準結果可知,導航信號模擬器單星信號偽距變化率誤差為1,與定位誤差評定相似,取6顆星參與定位計算,由導航信號模擬器偽距變化率誤差引入的不確定度分量:16s )模擬器速度信息分辨力引入的不確定度分量模擬器速度信息分辨力為1,其不確定服從矩形分布,采用B類評定方法:22s≈3s 2行駛記錄儀測速信息分辨力引入的不確定度分量行駛記錄儀測速分辨力為1h即8)其不確定服從矩形分布,采用B類評定方法,包含因子3,則23s≈1s 2測量重復性引入的不確定度分量設定測試場景的標準速度值為,測量0次,記錄測速結果,見表。表3測速結果記錄表次數i行駛記錄儀測速均值/)次數i行駛記錄儀測速均值/)13652373338345955505=標準不確定度一覽表

≈1m )02(見表0-1)表4標準不確定度一覽表不確定度來源類型)分布包含因子標準不確定度s模擬器偽距變化率誤差u1B6矩形32模擬器速度信息分辨力u2B1矩形33行駛記錄儀測速信息分辨力u3B8矩形31測量重復性u4A1——1不確定度分量之間相關性估計各不確定度分量之間無相關性,合成標準不確定度

靈敏度系數可簡化。擴展不確定度U

≈1s )/ ,被校行駛記錄儀的分辨力為1ms時 擴展不確定度U9s≈2s k) )里程記錄誤差校準結果不確定度測量模型rd 1 )式中:使用誤差,;

g-行駛記錄儀測量的里程值,;模擬器仿真的標準里程值,。合成標準不確定度由于dg不相關,故其合成標準不確定度可由下式求得:) )分析和計算標準不確定度分量 ()測量重復性引起的不確定度分量ud由行駛記錄儀里程示值重復性引起的不確定度分量)采用A類方法評定,服從正態分布。對一臺行駛記錄儀里程示值d為0m的計程點進行0次測量,數據如下:22086418、,34。,根據貝塞爾公式

得單次測量的標準誤差s:∑m∑mid2ms= 9

75s及m0得

=

91m )sm02標準裝置引起的不確定度分量u) sm0校準行駛記錄儀的標準器衛星導航信號模擬源偽距不確定度為1m置測距誤差引起的不確定度分量屬于矩形分布,故:

由標準裝合成標準不確定度確定包含因子取包含因子擴展不確定度

1m3m )3c=1m )3:擴展不確定度根據下式計算rkc2m )時間記錄誤差校準結果不確定度測量模型 ( )式中:

T2-1

2T行駛記錄儀的計時誤差;1行駛記錄的時間間隔;2標準時鐘計時時間間隔。標準不