Part 01全新車載定位標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)背景

隨著智能網(wǎng)聯(lián)汽車和無人駕駛汽車的到來，根據(jù)中國汽車安全及保障公共道路上行駛車輛的相關(guān)法規(guī)考慮，從2020年開始，基于以下多方面調(diào)研，確定全新汽車定位標(biāo)準(zhǔn)GB/T 45086.1-2024的可行性。

首先是對(duì)于車載衛(wèi)星定系統(tǒng)應(yīng)用的分析。當(dāng)時(shí)，車載衛(wèi)星定位系統(tǒng)主要以多模單頻為主，而雙頻接收機(jī)的安裝情況相對(duì)較少。在技術(shù)路徑上，現(xiàn)有系統(tǒng)缺乏對(duì)北斗三代的支持，這在一定程度上限制了其在高精度定位方面的應(yīng)用。此外，車載衛(wèi)星定位系統(tǒng)尚未形成統(tǒng)一的規(guī)范，特別是在定位/授時(shí)性能、抗干擾性能、車規(guī)要求及可靠性等方面，缺乏明確的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，這在一定程度上影響了系統(tǒng)的整體性能和安全性。

其次是針對(duì)車載衛(wèi)星定位系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀調(diào)研，通過深入調(diào)研發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)存在兩大方面的不足。一方面，通用類衛(wèi)星導(dǎo)航標(biāo)準(zhǔn)缺乏針對(duì)汽車行業(yè)的特定要求，如安全性要求和車規(guī)級(jí)要求等。另一方面，功能類衛(wèi)星導(dǎo)航標(biāo)準(zhǔn)同樣存在不足，缺少對(duì)汽車行業(yè)所需的定位、授時(shí)、健壯性、安全性和前裝車規(guī)要求的明確規(guī)范。這些標(biāo)準(zhǔn)的缺失，使得車載衛(wèi)星定位系統(tǒng)在汽車行業(yè)的應(yīng)用面臨一定的挑戰(zhàn)和不確定性。

最后在車載衛(wèi)星定位系統(tǒng)芯片及模組市場方面，國內(nèi)已構(gòu)建起集芯片、模塊、零部件終端的北斗產(chǎn)業(yè)鏈。隨著技術(shù)的進(jìn)步和市場的發(fā)展，支持北斗三代22納米工藝射頻基帶一體化芯片已經(jīng)進(jìn)入量產(chǎn)階段，性能得到了顯著提升。到2022年，國內(nèi)主流芯片廠家已完成支持北斗三代的雙頻車規(guī)級(jí)衛(wèi)星定位芯片研發(fā)和生產(chǎn)。這些芯片的量產(chǎn)和應(yīng)用，為車載衛(wèi)星定位系統(tǒng)的升級(jí)和優(yōu)化提供有力支持，推動(dòng)其在智能網(wǎng)聯(lián)汽車和無人駕駛汽車領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。

基于上述多方面的原因，相關(guān)部門從2020年開始著手開展中國車載定位系統(tǒng)技術(shù)要求及試驗(yàn)方法第1部分衛(wèi)星導(dǎo)航標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 45086.1-2024）的制定工作。

Part 02全新車載定位標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范需求

1GB/T 45086.1-2024標(biāo)準(zhǔn)適用范圍

車載定位系統(tǒng)技術(shù)要求及試驗(yàn)方法 第1部分：衛(wèi)星定位標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 45086.1-2024）的適用范圍主要是針對(duì)汽車零部件，為零部件傳導(dǎo)測試。衛(wèi)星定位是獲得絕對(duì)位置信息的重要途徑，具有視覺、雷達(dá)等其他定位方式所不具有的絕對(duì)位置信息輸出功能。GB/T 45086.1-2024標(biāo)準(zhǔn)歷時(shí)4年時(shí)間，對(duì)于汽車行業(yè)來說，本標(biāo)準(zhǔn)推出的意義重大，主要體現(xiàn)在如下三個(gè)層面：

首先，本標(biāo)準(zhǔn)極大可能被未來車載事故緊急呼叫AECS所引用。中國的車載事故緊急呼叫系統(tǒng)AECS，作為中國與歐盟eCall及俄羅斯ERA-Glonass系統(tǒng)相對(duì)等的標(biāo)準(zhǔn)，旨在確保車輛發(fā)生事故時(shí)能迅速獲得響應(yīng)。該系統(tǒng)通過制定嚴(yán)格的定位系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)測試，著重提升這些關(guān)鍵組件的可靠性和性能。展望未來，AECS標(biāo)準(zhǔn)極有可能全面或部分采納此標(biāo)準(zhǔn)作為其基礎(chǔ)框架，鑒于AECS緊急呼叫系統(tǒng)的強(qiáng)制性特征，GB/T 45086.1-2024標(biāo)準(zhǔn)將扮演至關(guān)重要的角色，為其實(shí)施提供堅(jiān)實(shí)支撐。

其次，本標(biāo)準(zhǔn)旨在提升車輛安全性與定位精確度。加速推進(jìn)L3級(jí)及更高級(jí)別自動(dòng)駕駛汽車的商業(yè)化應(yīng)用，并進(jìn)一步完善智能網(wǎng)聯(lián)汽車生產(chǎn)企業(yè)及其產(chǎn)品的準(zhǔn)入管理體系。

最后，本標(biāo)準(zhǔn)不僅深刻影響著中國汽車生態(tài)系統(tǒng)，更將對(duì)全球汽車行業(yè)產(chǎn)生廣泛而深遠(yuǎn)的影響。一旦實(shí)施，它將成為未來汽車在華銷售不可或缺的基本準(zhǔn)則，影響全球汽車品牌及其供應(yīng)鏈體系。優(yōu)先開發(fā)并符合這項(xiàng)車載定位國家標(biāo)準(zhǔn)的廠商，將在激烈的市場競爭中占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢，贏得商業(yè)機(jī)遇。

2GB/T 45086.1-2024標(biāo)準(zhǔn)測試需求

車載定位系統(tǒng)技術(shù)要求及試驗(yàn)方法 第1部分：衛(wèi)星定位（GB/T 45086.1-2024）標(biāo)準(zhǔn)主要規(guī)定了接收機(jī)的性能要求和試驗(yàn)方法兩大部分，測試項(xiàng)目總共包括46個(gè)測試用例，

主要分為如下四大部分：

?功能試驗(yàn)（總共6個(gè)測試用例）：包括輸出和模式兩大部分，重點(diǎn)驗(yàn)證車載衛(wèi)星定位系統(tǒng)是否具備北斗獨(dú)立、北斗優(yōu)先、北斗單模和北斗單模切換等功能；

?性能試驗(yàn)（總共28個(gè)測試用例）：包括多模信號(hào)試驗(yàn)和北斗信號(hào)試驗(yàn)，主要驗(yàn)證車載衛(wèi)星定位系統(tǒng)定位精度、定位時(shí)間、靈敏度和授時(shí)性能指標(biāo)。;

?健壯性試驗(yàn)（總共11個(gè)測試用例）：包括多模信號(hào)和北斗信號(hào)試驗(yàn)，驗(yàn)證接收機(jī)是否具備處理衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)特殊事件的能力；

?射頻信號(hào)協(xié)調(diào)試驗(yàn)（1個(gè)測試用例）：主要是在施加AWGN的基礎(chǔ)上，驗(yàn)證接收機(jī)CN0變化不應(yīng)超過1dB-Hz。

表1 GB/T 45086.1-2024標(biāo)準(zhǔn)測試用例

Part 03全新車載定位標(biāo)準(zhǔn)GB/T 45086.1-2024測試解決方案

1GB/T 45086.1-2024標(biāo)準(zhǔn)測試挑戰(zhàn)

標(biāo)準(zhǔn)要求車載定位系統(tǒng)接收機(jī)支持四模且北斗至少雙頻，而且還需支持北斗獨(dú)立、北斗優(yōu)先和北斗單模的能力。同時(shí)，測試設(shè)備還需滿足高斯白噪聲AWGN附錄G標(biāo)準(zhǔn)，且?guī)庖种菩柽_(dá)到62dB以上。此外，該標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定了授時(shí)性能測試，要求具備使用示波器完成接收機(jī)1PPS和導(dǎo)航模擬器1PPS測試的能力；并強(qiáng)調(diào)了健壯性測試，即接收機(jī)需具備應(yīng)對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)特殊事件的處理能力。

圖2 GB/T 45086.1-2024附錄G對(duì)AWGN要求

2羅德與施瓦茨測試解決方案

01 GB/T 45086.1-2024測試方案框圖

羅德與施瓦茨發(fā)布了針對(duì)全新汽車衛(wèi)星定位系統(tǒng)GB/T 45086.1-2024標(biāo)準(zhǔn)的測試解決方案，助力助行業(yè)按照新標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行車輛測試和質(zhì)量認(rèn)證。其測試方案框圖如圖3所示，該解決方案可全自動(dòng)完成GB/T 45086.1-2024標(biāo)準(zhǔn)要求的功能試驗(yàn)、性能試驗(yàn)、健壯性試驗(yàn)和射頻信號(hào)協(xié)調(diào)試驗(yàn)相關(guān)的測試用例。

圖3 GB/T 45086.1-2024標(biāo)準(zhǔn)測試方案（DUT不具備1PPS輸出，可測UTC指標(biāo)）

基于標(biāo)準(zhǔn)要求，授時(shí)性能測試，根據(jù)車載衛(wèi)星定位系統(tǒng)是否具備1PPS來采取不同的測試方法。標(biāo)準(zhǔn)要求，如果車載衛(wèi)星定位系統(tǒng)不具備1PPS，那么就要測試UTC性能，其測試方法如上面框圖即可完成。如果具備1PPS輸出，那么就需要測試1PPS性能指標(biāo)，其測試方法如下圖所示：

圖4 GB/T 45086.1-2024標(biāo)準(zhǔn)測試方案（DUT具備1PPS輸出，則測1PPS指標(biāo)）

02 GB/T 45086.1-2024測試方案說明

羅德與施瓦茨提供整套測試解決方案，說明如下：

R&SSMBV100B：高精度衛(wèi)星導(dǎo)航模擬器，可單臺(tái)儀表實(shí)現(xiàn)多模多頻衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號(hào)和高斯白噪聲AWGN信號(hào)同時(shí)產(chǎn)生，完全滿足GB/T 45086.1-2024標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)需求；

R&SNGC/NGA or其他電源：程控電源，用于標(biāo)準(zhǔn)冷啟動(dòng)場景所要求的上電和下電過程；

R&SRTM3000：高精度示波器，用于測試車載衛(wèi)星定位系統(tǒng)輸出的1PPS上升沿與衛(wèi)星信號(hào)模擬器R&SSMBV100B輸出1PPS上升沿的時(shí)間差；

R&SCMWrun：自動(dòng)化測試軟件，羅德與施瓦茨最新的R&SSMBV100B-K364選件能全覆蓋所有測試用例。

原子鐘：標(biāo)準(zhǔn)要求提供10MHz輸出能力，頻率穩(wěn)定性優(yōu)于2×10-11 ；

LNA：基于車輛實(shí)際安裝情況決定是否使用，如使用，需要提供增益、噪聲系數(shù)和帶寬等參數(shù)；

ATT：基本標(biāo)準(zhǔn)要求的靈敏度測試需求，這里的ATT建議采用30dB ~ 40dB左右；

03 R&S測試方案長期價(jià)值

羅德與施瓦茨提供基于GB/T 45086.1-2024標(biāo)準(zhǔn)的全套測試解決方案，測試架構(gòu)簡單，無需第三方產(chǎn)品。該測試解決方案不僅可以完全滿足車載衛(wèi)星定位系統(tǒng)國家標(biāo)準(zhǔn)，而且還具備廣泛的靈活性，便于用戶開展更多的測試業(yè)務(wù)。該方案的長期價(jià)值體現(xiàn)包括：

? 升級(jí)中國未來的車載事故緊急呼叫（AECS）標(biāo)準(zhǔn)

GB/T 45086.1-2024標(biāo)準(zhǔn)極大可能會(huì)是未來中國車載事故緊急呼叫（AECS）的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，而羅德與施瓦茨作為業(yè)界領(lǐng)先的測試解決方案提供商，其產(chǎn)品已經(jīng)過歐盟CETECOM及俄羅斯聯(lián)邦Rosstandart的權(quán)威認(rèn)證。目前，其SMBV100B已符合GB/T 45086.1-2024標(biāo)準(zhǔn)，未來用戶僅需通過綜測儀CMX500即可無縫過渡到中國AECS緊急呼叫標(biāo)準(zhǔn)，極大地降低用戶的投資成本。此外，該測試方案還具備升級(jí)能力，可支持車聯(lián)網(wǎng)C-V2X、高精度定位RTK以及車輛智能座艙中的蜂窩與非蜂窩等多種測試需求，一套方案幾乎涵蓋汽車智能網(wǎng)聯(lián)所有相關(guān)應(yīng)用方案。

圖5 羅德與施瓦茨提供業(yè)界領(lǐng)先的緊急呼叫系統(tǒng)測試解決方案

? 多種不同數(shù)據(jù)更新率選擇，滿足用戶更高精度需求

GB/T 45086.1-2024標(biāo)準(zhǔn)要求數(shù)據(jù)更新率最小1Hz，但是R&SSMBV100B-K364方案更靈活，支持1Hz ~ 10Hz更新率自動(dòng)化測試，用戶可根據(jù)需求自行選擇。

? 靈活的GNSS模式和頻段選擇，滿足用戶自定義測試

雖然GB/T 450861-2024標(biāo)準(zhǔn)要求四模+北斗雙頻，但是羅德與施瓦茨這套方案設(shè)計(jì)更靈活，除了四模雙頻外，用戶也可以自定義各種衛(wèi)星模式和衛(wèi)星頻段。例如，單測GPS L1+L5、單測GPS + Galileo等。

? 優(yōu)異的AWGN性能，單臺(tái)儀表完成GB/T 45086.1-2024標(biāo)準(zhǔn)測試，降本增效

GB/T 45086.1-2024標(biāo)準(zhǔn)要求AWGN滿足附錄G需求，由于SMBV100B是通用信號(hào)源平臺(tái)，因此，AWGN可完美匹配標(biāo)準(zhǔn)要求，并可通過頻譜儀進(jìn)行驗(yàn)證；K364支持AWGN測試，SMBV100B可單臺(tái)完成GNSS+AWGN測試。

? 廣泛的產(chǎn)品線，提供整套測試解決方案

GB/T 45086.1-2024標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于“授時(shí)精度”測試，包括UTC或1PPS測試；配合羅德自身示波器產(chǎn)品RTM3000即可完成1PPS時(shí)間精度自動(dòng)化測試。

? GNSS GB/T標(biāo)準(zhǔn)要求冷啟動(dòng)方式做斷電和上電工作

K364方案支持采用R&S電源進(jìn)行自動(dòng)化斷電和上電動(dòng)作；K364也支持控制第三方電源進(jìn)行自動(dòng)化斷電和上電動(dòng)作（注：需斷電和上電指令）；K364支持自定義冷啟動(dòng)場景，如：人為定位仿真時(shí)間和地點(diǎn)，但必須滿足相應(yīng)條件。與最終測試時(shí)間，必須提前2周以上。與最終測試地點(diǎn)相比，大于1000公里，小于10000公里。

? 對(duì)接收機(jī)DUT的控制方式

K364是基于場景開發(fā)，無需任何控制指令；如果需要輸入控制指令，亦可通過CMWrun輸入DUT控制指令完成測試。

Part 04車載衛(wèi)星定位系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)EMC測試方案

車載衛(wèi)星定位系統(tǒng)以GB/T 28046.1—2011定義的工作模式進(jìn)行，按照GB/T 18655—2018中對(duì)應(yīng)章節(jié)的方法進(jìn)行試驗(yàn)。同時(shí)，也可以參考團(tuán)標(biāo)T/CCSA 238.1-2018規(guī)范的要求，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了支持GNSS移動(dòng)通信終端的電磁兼容（EMC）性要求，包括試驗(yàn)條件、限值、性能判據(jù)和測試方法等。基于法規(guī)要求，羅德與施瓦茨公司實(shí)現(xiàn)了GB/T 45086.1-2024B電磁兼容EMC測試方案，其方案如下：

圖6 GB/T 45086.1-2024標(biāo)準(zhǔn)EMC測試方案框圖

羅德與施瓦茨基于在EMC領(lǐng)域有著廣泛的市場、深厚的技術(shù)和豐富的經(jīng)驗(yàn)，完成了車載衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收機(jī)的EMC測試方案，包括對(duì)于導(dǎo)航定位系統(tǒng)的騷擾和抗擾度的測試，所需設(shè)備包括：

? R&SSMBV100B：衛(wèi)星導(dǎo)航模擬器，用于和車載定位系統(tǒng)建立導(dǎo)航衛(wèi)星連接；

? R&SSMB100B/A+BBA：用于抗擾度EMS測試；

? R&SESR/FSX：用于輻射騷擾和傳導(dǎo)騷擾EMI測試；

? R&SELEKTRA：強(qiáng)大的EMC測試軟件，可以自動(dòng)化完成測試，測試過程中，需要將接收機(jī)的串口數(shù)據(jù)通過串口線連接至測試軟件；

結(jié)語

本文主要介紹了GB/T 45086.1-2024標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生的背景、標(biāo)準(zhǔn)的測試需求、羅德與施瓦茨提供的測試解決方案及GB/T 45086.1-2024標(biāo)準(zhǔn)EMC測試。羅德與施瓦茨的導(dǎo)航模擬器SMBV100B可以非常方便地通過單臺(tái)儀表完成GB/T 45086.1-2024規(guī)范測試，同時(shí)，作為靈活的矢量信號(hào)源，SMBV100B還支持其他信號(hào)制式（蜂窩、非蜂窩、航電和任意波形發(fā)生器等）和標(biāo)準(zhǔn)測試。

羅德與施瓦茨的專業(yè)技術(shù)能力和衛(wèi)星導(dǎo)航模擬器產(chǎn)品的專業(yè)性能助力這項(xiàng)汽車衛(wèi)星定位國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 45086.1-2024）的制定和發(fā)布。羅德與施瓦茨公司的測試方案可支持對(duì)車載衛(wèi)星定位系統(tǒng)性能開展質(zhì)量認(rèn)證測試。目前，該方案已服務(wù)于主流的芯片、零部件廠商、整車廠和檢測機(jī)構(gòu)。未來亦可平滑過渡到中國車載事故緊急呼叫AECS標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)測試，為用戶創(chuàng)造更多長期價(jià)值。

羅德與施瓦茨業(yè)務(wù)涵蓋測試測量、技術(shù)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)安全，致力于打造一個(gè)更加安全、互聯(lián)的世界。成立90 年來，羅德與施瓦茨作為全球科技集團(tuán)，通過發(fā)展尖端技術(shù)，不斷突破技術(shù)界限。公司領(lǐng)先的產(chǎn)品和解決方案賦能眾多行業(yè)客戶，助其獲得數(shù)字技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)力。羅德與施瓦茨總部位于德國慕尼黑，作為一家私有企業(yè)，公司在全球范圍內(nèi)獨(dú)立、長期、可持續(xù)地開展業(yè)務(wù)。