GB/T 42428-2023 交通运输卫星导航增强服务性能指标及监测技术规范

　　ICS 03 . 220 . 20 CCS R 85

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 42428—2023

　　交通运输卫星导航增强服务性能指标及

　　监测技术规范

　　performance index and monitoring technical specification of GNSSaugmentation

　　service for transport

　　2023-03-17 发布 2023-07-01 实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 42428—2023

　　目 次

　　前言 I

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语和定义 1

　　4 缩略语 2

　　5 系统概述和总体要求 3

　　5 . 1 增强服务框架 3

　　5 . 2 服务对象 3

　　5 . 3 服务内容 3

　　5 . 4 服务等级划分 3

　　5 . 5 服务使用方要求 3

　　5 . 6 服务接入要求 4

　　5 . 7 播发性能要求 4

　　5 . 8 坐标系与时间系统 4

　　6 性能指标 4

　　6 . 1 指标组成 4

　　6 . 2 精度 4

　　6 . 3 完好性 5

　　6 . 4 连续性 6

　　6 . 5 可用性 6

　　7 指标监测要求 7

　　7 . 1 一般要求 7

　　7 . 2 环境要求 7

　　7 . 3 监测设备 7

　　7 . 4 监测方法 7

　　参考文献 10

　　GB/T 42428—2023

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1 . 1—2020《标准化工作导则 第 1 部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草 。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 。

　　本文件由中华人民共和国交通运输部提出并归口 。

　　本文件起草单位:中国交通通信信息中心 、华设设计集团股份有限公司 、武汉大学 、长安大学 、武汉理工大学 。

　　本文件主要起草人:刘建 、钟南 、王维锋 、李晶 、万剑 、祁钰茜 、巨永锋 、汪贵平 、徐海潮 、陈爱伟 、张炳琪 、吴晓东 、张晖 、汤咏林 、卢红洋 、彭理群 、花向红 、贺小星 、刘秋平 。

　　I

　　GB/T 42428—2023

　　交通运输卫星导航增强服务性能指标及

　　监测技术规范

　　1 范围

　　本文件规定了交通运输卫星导航增强服务总体要求 、性能指标及指标监测要求 。

　　本文件适用于公路 、水路交通运输卫星导航增强服务性能监测 , 其他运输方式参照使用 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。其中 , 注 日期的引用文件 , 仅该日期对应的版本适用于本文件;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 。

　　GB/T 19391 全球定位系统(GPS)术语及定义

　　GB/T 39267 北斗卫星导航术语

　　JT/T 1160 . 1 交通运输卫星导航增强应用系统 第 1 部分:信息数据元

　　3 术语和定义

　　GB/T 19391 、GB/T 39267 及 JT/T 1160 . 1 界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。 3.1

　　精度 accuracy

　　用来表征导航系统确定的用户观测值与其真实值接近或一致的程度 。

　　3.2

　　完好性 integrity

　　当无线电导航系统不应当用于导航时向用户及时发出警告(信息)的能力 。

　　[来源: GB/T 19391—2003 , 2 . 40 , 有修改] 3.3

　　连续性 continuity

　　特定时间段内(在无中断的条件下) , 系统能够提供满足规定服务(精度和完好性)要求的时间百分比 。

　　[来源: GB/T 39267—2020 , 5 . 1 . 12 , 有修改] 3.4

　　可用性 availability

　　系统能够满足精度 、完好性和连续性的时间与系统整个运行时间的百分比 。

　　3.5

　　卫星导航增强系统 GNSSaugmentation 5y5tem

　　用于改进 GNSS提供的导航服务性能(覆盖范围 、精度 、完好性 、连续性 、可用性等)的综合系统 。

　　[来源: JT/T 1160 . 1—2017 , 3 . 1 . 3 , 有修改]

　　1

　　GB/T 42428—2023

　　3.6

　　交通运输卫星导航增强应用系统 GNSSaugmentation 5y5tem for tran5port

　　针对交通运输行业特点建设的 , 基于卫星导航增强系统的高精度卫星导航定位服务与管理系统 。 [来源: JT/T 1160 . 1—2017 , 3 . 1 . 4]

　　3.7

　　交通运输卫星导航增强服务 GNSSaugmentation 5ervice for tran5port

　　基于交通运输卫星导航增强应用系统 , 为服务对象提供的定位 、导航 、授时等服务 。

　　3.8

　　增强服务数据产品 data product5 of augmentation 5ervice

　　通过交通运输卫星导航增强应用系统观测数据 , 处理生成卫星轨道 、卫星钟差 、电离层等误差改正数产品及完好性产品 , 用于提高服务区域内 GNSS实时用户定位 、导航 、授时性能 。

　　3.9

　　静态服务 5tatic 5ervice

　　在交通运输卫星导航增强服务应用场景中 , 为处于静止状态的服务对象所提供的定位服务 。

　　3 . 10

　　动态服务 kinematic 5ervice

　　在交通运输卫星导航增强服务应用场景中 , 为处于运动状态的服务对象所提供的定位 、导航和授时服务 。

　　4 缩略语

　　下列缩略语适用于本文件 。

　　AL:警报阈值(Alert Limit)

　　BDCS:北斗坐标系(BeiDou CoordinAte System)

　　BDS:北斗卫星导航系统(BeiDou NAvigAtion SAtellite System)

　　BDT:北斗时(BeiDou Time)

　　BIPM:国际计量局(BureAu InternAtionAl des Poids et Mesures)

　　CGCS2000:2000 国家大地坐标系(CHinA Geodetic CoordinAte System 2000)

　　DQM:数据质量监测(DAtA QuAlity Monitoring)

　　GNSS:全球卫星导航系统(GlobAl NAvigAtion SAtellite System)

　　GPST: GPS时(GlobAl Positioning System Time)

　　MQM:测量质量监测(MeAsure QuAlity Monitoring)

　　NTRIP:基于互联网的 RTCM数据传输协议(Networked TrAnsport of RTCM viA Internet Protocol)

　　PDOP:位置精度因子(Position Dilution Of Precision)

　　SQM:信号质量监测(SignAl QuAlity Monitoring)

　　TCP/IP:传输控制协议/网际协议(TrAnsmission Control Protocol/Internet Protocol)

　　UDP:用户数据报协议(User DAtAgrAm Protocol)

　　UTC:协调世界时(CoordinAted UniversAl Time)

　　WGS84 : 1984 世界大地系(World Geodetic System 1984)

　　2

　　GB/T 42428—2023

　　5 系统概述和总体要求

　　5 . 1 增强服务框架

　　交通运输卫星导航增强服务(以下简称“增强服务”)的主体包含服务提供方和服务使用方 。服务提供方通过接收卫星观测数据 , 利用交通运输卫星导航增强应用系统对数据进行处理 , 并生成增强服务数据产品 , 借助通信网络系统等手段将产品播发至服务使用方 , 满足服务覆盖范围内服务使用方的增强服务需求 。

　　增强服务框架示意图见图 1 。

　　图 1 增强服务框架示意图

　　5 . 2 服务对象

　　增强服务的对象应包括但不限于基础设施 、载运工具和运营服务 。

　　5 . 3 服务内容

　　在服务提供方发布的服务范围内提供静态服务和动态服务 。

　　5 . 4 服务等级划分

　　静态服务从高到低分为 S1 、S2 和 S3 三个等级 , 动态服务从高到低分为 K1 、K2 、K3 、K4 和 K5 五个等级 。

　　5 . 5 服务使用方要求

　　接收增强服务的服务使用方应满足以下要求:

　　A) 支持多模式组合增强服务 , 具备接收 BDS、可兼容其他 GNSS的功能 ;

　　b) 具备通过无线通信网络实时接收服务提供方播发的增强服务数据产品功能 ;

　　c) 网络通信采用 TCP/IP、UDP协议 ;

　　d) 差分数据播发服务采用 NTRIP等协议 。

　　3

　　GB/T 42428—2023

　　5 . 6 服务接入要求

　　服务使用方接入服务提供方提供的增强服务时 , 应满足以下要求 。

　　A) 用户注册:服务使用方向服务提供方发送包含用户名 、密码等信息 , 服务提供方收到服务使用方信息并进行审核 , 并根据审核结果发送注册结果响应信息 。如注册成功 , 则用户名和密码作为用户认证的输入信息 。

　　b) 用户认证:在完成用户注册后 , 服务使用方向服务提供方发送认证申请信息 , 其中包含用户名 、密码等信息 , 服务提供方收到后对用户信息进行判别 , 并将认证结果响应信息发往服务使用方 。如认证成功 , 则认证结果中包括授权码 。

　　c) 服务申请:在完成用户认证后 , 服务使用方向服务提供方发送增强服务申请信息 , 其中包含用户名 、授权码等信息 , 服务提供方收到后对授权码进行检测 , 并将检测结果通过服务申请响应信息发往服务使用方 。若检测成功 , 则向服务使用方持续提供增强服务数据产品播发服务 。

　　5 . 7 播发性能要求

　　增强服务播发性能要求如下:

　　A) 增强服务信息播发间隔:静态定位服务不应大于 8 s , 动态定位服务不应大于 1 s , 授时服务不应大于 0 . 1 s ;

　　b) 完好性信息播发间隔:静态服务和动态服务均不应大于相应等级的告警时间 ;

　　c) 信息播发速率不应小于 6 kb/s 。

　　5 . 8 坐标系与时间系统

　　坐标系宜采用 CGCS2000 , 兼容 BDCS、WGS84 或其他坐标系 。

　　时间系统宜采用 BDT, 兼容 GPST。

　　6 性能指标

　　6 . 1 指标组成

　　增强服务性能指标由精度 、完好性 、连续性和可用性等组成 。增强服务等级由精度 、完好性 、连续性和可用性等指标分别对应的服务等级中最低级服务确定 。

　　6 . 2 精度

　　增强服务在典型服务场景的最低服务等级应符合表 1 的规定 , 不同服务类型可达到的精度等级应符合表 2 的规定 。

　　表 1 典型服务场景的最低服务等级

　　序号

　　交通运输方式

　　服务对象

　　典型服务场景

　　最低服务等级

　　1

　　公路

　　基础设施

　　建设

　　S1(水平) 、S1(垂直)

　　2

　　养护

　　S3(水平) 、S3(垂直)

　　3

　　载运工具

　　自动驾驶

　　K2(水平) 、K1(垂直)

　　4

　　非 自动驾驶

　　K5(水平) 、K5(垂直)

　　5

　　运营服务

　　客流 、物流管理

　　K5(水平) 、K5(垂直)

　　4

　　GB/T 42428—2023

　　表 1 典型服务场景的最低服务等级 (续)

　　序号

　　交通运输方式

　　服务对象

　　典型服务场景

　　最低服务等级

　　6

　　水路

　　基础设施

　　建设

　　S1(水平) 、S1(垂直)

　　7

　　养护

　　S3(水平) 、S3(垂直)

　　8

　　载运工具

　　自动驾驶

　　K3(水平) 、K3(垂直)

　　9

　　非 自动驾驶

　　K5(水平) 、K5(垂直)

　　10

　　运营服务

　　客流 、物流管理

　　K5(水平) 、K5(垂直)

　　11

　　其他

　　基础 设 施 、载 运 工 具 、运营服务

　　其他功能场景

　　静态: S3(水平) 、S3(垂直)

　　动态: K5(水平) 、K5(垂直)

　　表 2 不同服务类型的精度等级

　　服务类型

　　精度(95%置信度)

　　水平精度m

　　垂直精度m

　　授时精度ns

　　静态服务

　　等级 S1

　　(0 , 0 . 005]

　　(0 , 0 . 01]

　　—

　　等级 S2

　　(0 . 005 , 0 . 025]

　　(0 . 01 , 0 . 05]

　　—

　　等级 S3

　　(0 . 025 , 0 . 1]

　　(0 . 05 , 0 . 2]

　　—

　　动态服务

　　等级 K1

　　(0 , 0 . 1]

　　(0 , 0 . 2]

　　(0 , 10]

　　等级 K2

　　(0 . 1 , 0 . 5]

　　(0 . 2 , 1 . 0]

　　(0 , 10]

　　等级 K3

　　(0 . 5 , 1 . 0]

　　(1 . 0 , 2 . 0]

　　(0 , 10]

　　等级 K4

　　(1 . 0 , 3 . 0]

　　(2 . 0 , 6 . 0]

　　(0 , 10]

　　等级 K5

　　(3 . 0 , 9 . 0]

　　(6 . 0 , 10 . 0]

　　(0 , 10]

　　6 . 3 完好性

　　完好性指标包括:

　　A) 完好性风险:系统运行期间出现定位误差超过警报阈值的概率 ;

　　b) 警报阈值:在规定的时间内不必向用户发出警报的最大允许定位误差 ;

　　c) 告警时间:对超过警报阈值的误导信息播报能力 , 从警报条件出现到向用户发出告警信息的时间 。

　　不同服务类型可达到的完好性指标应符合表 3 的规定 。

　　表 3 不同服务类型的完好性指标

　　服务类型

　　完好性

　　完好性风险

　　警报阈值m

　　告警时间s

　　静态服务

　　等级 S1

　　10 — 7

　　0 . 025

　　8

　　等级 S2

　　10 — 7

　　0 . 125

　　8

　　等级 S3

　　10 — 7

　　0.5

　　8

　　5

　　GB/T 42428—2023

　　表 3 不同服务类型的完好性指标 (续)

　　服务类型

　　完好性

　　完好性风险

　　警报阈值m

　　告警时间s

　　动态服务

　　等级 K1

　　10 — 9

　　0.1

　　0 . 01

　　等级 K2

　　10 — 9

　　0.5

　　0 . 01

　　等级 K3

　　10 — 9

　　1.0

　　0 . 05

　　等级 K4

　　10 — 9

　　3.0

　　0.1

　　等级 K5

　　10 — 9

　　9.0

　　0.3

　　6 . 4 连续性

　　连续 24 H 内 , 交通运输卫星导航增强应用系统不同服务类型可达到的连续性指标应符合表 4 的规定 。

　　表 4 不同服务类型的连续性指标

　　服务类型

　　连续性(连续 24 H无故障概率)

　　静态服务

　　等级 S1

　　[0 . 995 , 1)

　　等级 S2

　　[0 . 995 , 1)

　　等级 S3

　　[0 . 995 , 1)

　　动态服务

　　等级 K1

　　[0 . 999 99 , 1)

　　等级 K2

　　[0 . 999 99 , 1)

　　等级 K3

　　[0 . 999 99 , 1)

　　等级 K4

　　[0 . 999 9 , 1)

　　等级 K5

　　[0 . 999 , 1)

　　6 . 5 可用性

　　连续 24 H 内 , 交通运输卫星导航增强应用系统不同服务类型可达到的可用性指标应符合表 5 的规定 。

　　表 5 不同服务类型的可用性指标

　　服务类型

　　可用性(连续 24 H)

　　PDOP可用性

　　定位服务可用性

　　静态服务

　　等级 S1

　　[0 . 995 , 1)

　　[0 . 995 , 1)

　　等级 S2

　　[0 . 995 , 1)

　　[0 . 995 , 1)

　　等级 S3

　　[0 . 995 , 1)

　　[0 . 995 , 1)

　　6