DB52 T 1374-2018 农用机械北斗导航终端试验方法.pdf

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1、 ICS 33.060.30 M 50 DB52 贵州省地方标准 DB52/T 13742018 农用机械北斗导航终端试验方法 Test method for agricultural Beidou navigation terminal 2018 - 11 - 28 发布 2019 - 05 - 28 实施 贵州省市场监督管理局 发布 DB52/T 13742018 I 目 次 前 言 . . II 1 范围 . . 1 2 规范性引用文件 . . 1 3 术语和定 义、缩略语 . . 1 4 终端要求 . . 3 5 试验方法 . . 5 6 安装要求 . . 7 DB52/T 13742

2、018 II 前 言 本标准按照GB/T 1.1-2009标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写给出的规则起草。 请注意：本文件的某些内容可能涉及专利内容。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由贵州省机械电子产品质量监督检验院提出。 本标准由贵州省质量技术监督局归口。 本标准起草单位：贵州省机械电子产品质量监督检验院、遵义市产品质量检验检测院、贵州航天科 工集团第十研究院、贵州电力建设监理咨询有限责任公司。 本标准主要起草人：李明贵、朱理、徐蓉蓉、戚婉君、潘积文、廖立早、谭克刚、邓迪、王珂、禹 忠、张翊堂、陈模、鲍向明、付悦。 DB52/T 13742018 1 农用机械北斗

3、导航终端试验方法 1 范围 本标准规定了农用机械北斗卫星导航终端试验方法的术语和定义、缩略语、终端要求、试验方法和 安装要求。 本标准适用于北斗或北斗兼容GPS农用机械北斗卫星导航终端。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是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 4208 外壳防护等级(IP代码) GB/T 19056 汽车行驶记录仪 GB/T 19392 车载卫星导航设备通用规范 BD 420009 北斗/全球卫星导航系统（GNSS）测量型接收机通用规范 BD 420010 北斗/

4、全球卫星导航系统（GNSS）导航设备通用规范 3 术语和定义、缩略语 3.1 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1.1 农用机械北斗卫星导航终端 agricultural BeiDou navigation terminal 安装在农业作业机械（以下简称“农机”）上，以卫星定位为基础，结合其他定位手段获得农机位 置数据，并与导航地图数据库匹配，实时获得农机位置数据并引导农机按照预先规划的路径进行作业的 卫星导航终端（以下简称“终端”）。 3.1.2 地图匹配 map matching 把从定位模块获取到的位置(轨迹)与导航地图数据库进行匹配来确定农机在地图上位置的一种技 术。 DB

5、52/T 13742018 2 3.1.3 差分 differential 一种改进无线电导航系统定位精度的技术。通过确定已知位置的定位误差，随后将该误差或校正因 子发送给在相同地理区域内使用同一个无线电导航系统信号源的用户。 3.1.4 参考站 reference station 又称为基准站（base station）或差分参考站，一般由GNSS接收机、天线、电源和通信设备等组成。 参考站天线需要安置在已知位置上。 3.1.5 网络 RTK network Real-Time Kinematic（RTK）positioning 由数据处理中心对覆盖在一定范围内多个参考站的同步观测数据进行处

6、理， 生成差分数据并通过网 络播发，该区域内的流动站接收卫星信号和差分信号，实现实时动态定位（RTK）的技术。 3.1.6 路径规划 route p lanning 农机为实现最优或者较优的作业行驶方案， 利用导航地图数据库按照地块形状规划农机作业路径的 的过程。 3.1.7 路径引导 route g uidance 导航终端辅助引导农机沿着事先规划的作业路径行驶的过程。 3.1.8 定位精度 positioning accuracy 观测位置值与真实位置值之差的统计值。 3.1.9 作业面积 operati on area 农机作业里程与作业幅宽的乘积。 3.2 缩略语 下列缩略语适用于本文

7、件。 GNSS全球卫星导航系统（ Global Navigation Satellite Systems）； GPS全球定位系统（ Global Positioning System）； RTK实时动态测量（ Real Time Kinematic Survey）； RMS均方根（ Root Mean Square）。 DB52/T 13742018 3 4 终端要求 4.1 一般要求 4.1.1 终端包括但不限于下列基本功能： a) 定位功能； b) 地图匹配功能； c) 地图显示功能； d) 目标检索功能； e) 路径规划功能； f) 路径引导功能； g) 农机具识别或配置功能； h) 作

8、业质量监测功能； i) 图像信息采集功能； j) 人机交互功能； k) 报警功能； l) 数据存储功能。 4.1.2 终端其他一般要求 符合GB/T 19392中4.1.3至4.1.8的要求。 4.2 功能要求 4.2.1 自检 终端应具备自检功能，通过信号灯或显示装置明确表示终端当前主要状态，包括卫星定位及通信模 块工作状态等。若出现故障，则通过信号灯或显示装置等显示方式显示故障类型等信息。 4.2.2 定位及地图匹配 4.2.2.1 终端应能支持北斗兼容 GPS 卫星定位，能够提供实时的时间、经度、纬度、速度、高程和航 向等定位状态信息，差分定位功能为可选。 4.2.2.2 支持移动单基准

9、站 RTK 差分定位模式或通过无线网获取地基增强系统（网络 RTK）提供的差 分增强定位。 4.2.2.3 为其他功能提供与地图匹配后的农机位置，并能提供农机所在位置等状态信息。 4.2.3 地图显示 符合GB/T 19392 中4.2.2.2的要求。 4.2.4 目标检索 符合GB/T 19392 中4.2.2.3的要求。 4.2.5 路径规划 终端应具备实现按照地块形状规划作业路径，具备沿圆周、Z字形或者任意设定的路线进行路径规 划和路径回放的功能。 DB52/T 13742018 4 4.2.6 路径引导 终端应具备根据终端定位信息引导农机按规划的路径进行作业， 并对农机实际作业路径进行

10、跟踪的 功能。 4.2.7 农机具识别或配置 终端应具备在更换不同规格农机具或其它机具时自动获取或手动配置农机具类型、 作业幅宽等信息 的功能。 4.2.8 作业质量监测 终端应能通过作业监测装置实时监测作业质量，跟踪农机实际行驶路径与规划路径的实际误差；同 时具备作业面积和作业行数等进行统计计算的功能。 4.2.9 图像信息采集 终端应具有图像信息采集功能，图像信息采集应满足以下技术要求： a) 至少支持一路摄像头； b) 摄像头应支持夜视功能； c) 可设置多种成像分辨率，至少支持 320240； d) 可支持对图像数据标记，该类图像不允许被覆盖。 4.2.10 人机交互 终端应具有人机交

11、互功能， 可通过显示装置、 信号指示灯或蜂鸣器等设备向农机操作人员提供信息， 农机操作人员能通过按键、触摸屏或遥控器等方式操作终端。 4.2.11 报警 终端应具备报警功能，在终端出现故障和作业质量不合格时，应以声或光或文字等方式向农机操作 人员提示。 4.2.12 数据存储 终端应支持将定位信息、作业状态等监测信息保存至数据存储模块中，存储模块应具有足够的存储 容量并支持存储容量扩容。 4.2.13 终端管理 终端应支持固件升级。 4.3 性能要求 4.3.1 定位性能指标 4.3.1.1 终端单点定位水平精度应不大于 5 m(RMS)，垂直精度应不大于 10 m(RMS)。 4.3.1.2

12、 终端的标称精度表示为： (a+bD)， 其中 a 为固定误差， 单位 mm， b 为比例误差， 单位 mm/km， D 为基线长度，单位 km。终端进行静态基线测量的水平标称精度应优于(5+1D) mm，垂直标称精度 应优于(10+1D) mm。 4.3.1.3 终端进行 RTK 定位的水平标称精度应优于(20+1D) mm，垂直标称精度应优于(30+1D) mm。 DB52/T 13742018 5 4.3.1.4 在 RTK 工作模式下终端的位置更新率应不低于 1 Hz。 4.3.1.5 终端应具有 1 Hz 的采样能力，并可根据需要改变参数设置，包括接收卫星的截止高度角、数 据采样间隔

13、等。 4.3.1.6 卫星接收通道不小于 12 个。 4.3.1.7 RTK 初始化时间：在不大于 8 km 的基线上，终端的 RTK 初始化时间应不超过 20 s。 4.3.2 作业数据采集 田间作业环境下，终端作业数据采样时间间隔应不大于2 s，或采样距离间隔不超过5 m。 4.3.3 路径规划和引导功能 路径跟踪数据更新率不小于1 Hz。 4.3.4 作业面积计算 作业面积计算误差不大于 3%。 4.3.5 电气性能 供电电源、连接导线、接插件应符合 GB/T 19056 中 4.2 和 4.3 的要求。 4.3.6 环境适应性 4.3.6.1 高温工作、高温贮存、低温工作、低温贮存、湿

14、热、振动和冲击符合 GB/T19392 中 4.3 的要 求。 4.3.6.2 防护等级 终端的防护等级应满足以下要求： a) 安装在农机驾驶室内的装置应符合 IP54 的要求； b) 安装在驾驶室外的装置、连接线和接插器应符合 IP66 的要求。 4.3.7 可靠性 符合GB/T 19392中4.5的要求。 4.3.8 电磁兼容性 符合GB/T 19392中4.6的要求。 5 试验方法 5.1 试验条件 5.1.1 除另有规定外，所有测试应在如下测试用标准大气条件下进行： a) 温度：15 35 ； b) 相对湿度：25%75%； c) 大气压力：86 kPa106 kPa。 5.1.2 测

15、试场地应选择在交通便利、周围无显著电磁信号干扰且环视高度角 10以上无障碍物的地 方。 DB52/T 13742018 6 5.1.3 测试期间施加于设备的电源电压应在额定电压的(1005)%范围内。 5.1.4 除另有规定外，一般利用空中实际的卫星信号进行测试。当利用卫星信号模拟发生器作为标准 测试信号源时，其产生的信号应具有和卫星信号相同的特性。 5.1.5 所有测试设备应有足够的分辨率、准确度和稳定度，其性能应满足被测技术性能指标的要求。 5.1.6 除另有规定外，其精度应优于被测指标精度一个数量级或三分之一。 5.1.7 所有测试设备应经过计量检定合格并在有效期内。 5.2 一般要求

16、5.2.1 终端基本功能 通过目测，图、文、物核对，操作演示或按产品标准中规定的方法核查终端基本功能。 5.2.2 终端其他一般要求 按照GB/T 19392中5.2规定的方法进行。 5.3 功能检查 按照4.2的要求逐项进行，结合设备说明书验证功能是否符合。 5.4 性能测试 5.4.1 定位性能指标 5.4.1.1 单点定位精度 按照BD 420009中5.11.1规定的方法进行。 5.4.1.2 RTK 定位精度 按照BD 420009中5.11.3规定的方法进行。 5.4.1.3 实际操作检查导航终端在 RTK 工作模式下的位置更新率应符合 4.3.1 的要求。 5.4.1.4 RTK

17、 初始化时间 按照BD 420009中5.9.4规定的方法进行。 5.4.2 作业性能指标 终端作业状态下，采用秒表测量作业数据采样时间间隔或卷尺采样距离。 5.4.3 路径规划和引导 终端作业状态下秒表测量路径跟踪数据更新率。 5.4.4 作业面积计算误差 5.4.4.1 选择规则的矩形试验地块（地块面积不小于 2000 平方米），在农机上安装终端，进行往复直 线作业，路径规划和作业时做到基本达到不重不漏。完成作业后，用高精度 RTK-GNSS 终端或其他方法 测量试验地块面积。 5.4.4.2 作业面积计算误差按公式（1）计算。 DB52/T 13742018 7 %100 2 21 S

18、SS . (1) 式中： 作业面积计算误差，单位为百分数（%）； 1S 卫星导航终端计算作业面积，单位为平方米（m 2 ）； 2S 试验地块面积，单位为平方米（m 2 ）。 5.5 电气性能 按照GB/T 19056中5.2和5.3规定的方法进行。 5.6 环境适应性 5.6.1 高温工作、高温贮存、低温工作、低温贮存、湿热、振动和冲击按照 GB/T 19392 中 5.4 规定 的方法进行。 5.6.2 防护等级 终端防护等级按照GB 4208规定的方法进行。 5.7 可靠性 按照GB/T 19392中5.6规定的方法进行。 5.8 电磁兼容性 按照GB/T 19392中5.7规定的方法进行

19、。 6 安装要求 6.1 总体要求 终端安装应避免改变农机本身的电气结构与布线，保证不会因为终端的安装而产生安全隐患。 6.2 终端主机安装 终端主机的安装应该满足以下要求： a) 安装区域应该远离碰撞、过热、阳光直射、废气、水和灰尘，同时注意选择在通风、散热条件 好的地方，尽量保证隐蔽安装，不影响原农机外观和人员操作； b) 显示报警装置应安装在农机操作人员容易观察的位置； c) 图像获取装置应安装在农机中间位置较高处。调节拍照角度，使摄像头能够拍摄到完整的农机 和作业场景； d) 终端固定应保证不会松动。应使用螺丝进行固定，不能使用胶粘工艺。 6.3 天线的安装 卫星定位天线应安装在高处、

20、无遮挡，且应在农机的中心线上；天线应远离其它敏感的电子设备， 并保证信号的正常接收与传输。 DB52/T 13742018 8 6.4 安装布线 安装布线应满足以下要求： a) 布线应保证整齐安全地连接、固定，线路用线夹固定好。走线固定在波纹管理。安装完毕后， 电线没有外露； b) 布线时应避免农机运行过程中剐蹭、 拽断线缆， 避免作业过程中隆起的土块、 秸秆等挂断线缆。 6.5 安装完成后的测试 终端完成安装后应按照产品的使用说明书进行测试，保证各项功能正常。安装测试完成后，作业质 量监测装置的安装位置不可变动。如安装位置发生改变，需要重新进行标定测试。 _ DB52/T 1374-2018