GB/T 39268-2020 低轨星载GNSS导航型接收机通用规范

ICS49.020

v04GB

中华人民共和国国家标准

GB/T39268-2020

低轨星载GNSS导航型接收机通用规范

GeneralspecificationforGNSSnavigationreceiversonboardlowearthorbitsatellite

2020-11-19发布2021-06-01实施

国家市场监督管理总局申＃

国家标准化管理委员会保叩

GB/T39268-2020

目次

前言”………·……”………”…·…E

1范围………”……·……”…·……1

2规范性引用文件…………”………·………1

3术语和定义、缩略语………”………1

3.1术语和定义…………”…”1

3.2缩略语………”…”……..2

4要求……”……….3

4.1组成…“………”………·………3

4.2结构和外观…··……“…··…...........................3

4.3标识………“………·………3

4.4元器件和原材料…”…3

4.5机电热接口………·……”……………4

4.6功能要求……··…………··…………4

4.7性能要求……·…………··…………5

4.8环境适应性要求……”……….6

4.9可靠性”……·……”………·……6

4.10安全性………….•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••7

4.11电磁兼容性………·…………·……7

5测试方法…“…·……”………·……7

5.1测试环境条件…··……”…...........................7

5.2测试设备………………·…….7

5.3组成检查………………·……..7

5.4结构和外观检查……·…………·…...........................7

5.5标识检查…………”………·…….7

5.6元器件和原材料检查………·……“…·……7

5.7机电热接口检查……·”……7

5.8功能测试…8

5.9性能测试………9

5.10环境适应性测试…·……………12

5.11可靠性检查……………·……”…………13

5.12安全性检查……………”…”13

5.13电磁兼容性测试”…………….13

6检验规则…………·……”……13

6.1检验分类……·……”…………13

6.2鉴定检验………·……”…………13

6.3交收检验……··……”…………13

I

GB/T39268-2020

6.4检验项目及顺序……13

6.5判定规则…………”………·…15

7标志、包装、运输及贮存……”………·……15

7.1标志……………”……15

7.2包装………·……”…·……15

7.3运输和贮存…………·………··”…15

8使用说明…………·……“………·…15

8.1使用说明（书〉的编写……”…·……15

8.2使用说明的验证方法……·……”…….16

附录A（资料性附录）GNSS信号频点及带宽…··……”………·……17

附录B（资料性附录〉低轨动态典型测试场景设置方法……”………·……18

附录c（资料性附录）环境适应性典型试验条件……”………·……19

Il

GB/T39268-2020

前言

本标准按照GB/T1.12009给出的规则起草。

本标准由中央军委装备发展部提出。

本标准由全国北斗卫星导航标准化技术委员会（SAC/TC544）归口。

本标准起草单位z航天恒星科技有限公司、中国卫星导航工程中心、北京空间飞行器总体设计部、中

国航天标准化研究所、北京东方计量测试研究所、航天长征火箭技术有限公司。

本标准主要起草人g董启甲、赵鸿娟、:XtJ迎娜、赵文亮、:XtJ宪阳、王盾、刘莹、姜坤、黄晓瑞、李常亮、

陈强、崔小准、袁援、窦骄、王维嘉。

m

GB/T39268-2020

低轨星载GNSS导航型接收机通用规范

1范围

本标准规定了低轨星载全球卫星导航系统（GNSS）导航型接收机的技术要求、测试方法、检验规则

以及标志、包装、运输、贮存等内容。

本标准适用于低轨星载GNSS导航型接收机的研制、生产、测试、使用和检验。其他用于低轨航天

器的GNSS导航型接收机也可参考使用。

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/T9969工业产品使用说明书总则

GB/T32304航天电子产品静电防护要求

GB/T39267北斗卫星导航术语

QJ14171988元器件可靠性降额准则

QJ1729航天天线测试方法

QJ1947天线术语

QJ21721991卫星可靠性设计指南

QJ2266航天系统电磁兼容性要求

QJ2438航天器包装技术要求

QJ2630.l航天器组件空间环撞试验方法第1部分g热真空试验

QJ2630.2卫星组件空间环境试验方法热平衡试验

QJ2630.3航天器组件空间环境试验方法第3部分s真空放电试验

QJ20073卫星电磁兼容性试验要求及方法

QJ20422.6航天器组件环境试验方法第6部分2加速度试验

QJ20422.7航天器组件环境试验方法第7部分z振动试验

QJ20422.9航天器组件环境试验方法第9部分z冲击试验

3术语和定义、缩略语

3.1术语和定义

GB/T39267和QJ1947界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1.1

捕获灵敏度acqnisitionsensitivity

接收机在概略位置、概略时间、星历和历书未知的状态下开机，捕获导航信号并正常定位所需的最

低信号电平。

3.1.2

天线增益antennagain

天线在给定方向的辐射强度与输入功率相同的情况下全向天线的辐射强度之比。

1

GB/T39268-2020

注1＇如方向未给定，则指给定天线最大辐射强度的方向．

注2，如天线元损耗，则指给定方向上天线的绝对增益在数值上和它的方向性系数相同．

注3，通常以分贝表示。

3.1.3

轴比axialratio

椭圆极化波的长轴与短袖之比。

3.1.4

GNSS信号模拟源GNSSsignalsimulator

模拟产生GNSS卫星信号的设备，通常用于接收机的测试、检验和校准。

注2通常用于接收机的测试、检测和校准．一般包括数据仿真和射频信号仿真．

3.1.5

轨道根敛orbitalelements

描述卫星在其轨道运行状态的一组参数。

注z包括轨道半长轴、轨道偏心率、轨道倾角、升交点赤经、近地点幅角、平近点角。

3.1.6

专用技术文件technicalspecification

卫星研制方对接收机研制方下发的相关技术要求文件。

注z一般包含卫星设计与建造规范、接口数据单、环境试验规范等。

3.1.7

单粒子锁定singleeventlatch-up

单个高能粒子将器件内寄生的可控硅触发开启，形成低电阻、大电流状态。

3.1.8

测试场景t四tseen町io

为完成特定的功能和性能测试而对测试信号进行的一系列配置。

注2如导航星座及信号配置、信号传播环境配置、接收机动态配置等＠

3.1.9

首次定位时间timetofirstfix

接收机开机至获得首次正确定位所需的时间。

3.1.10

抗辐照总剂量totaldoseradiationhardness

材料或器件所能承受的最大辐照剂量的总和。

3.1.11

跟踪灵敏度trackingsensitivity

接收机在正常定位后，能够继续保持对导航信号的跟踪和正常定位所需的最低信号电平。

3.2缩略语

下列缩略语适用于本文件。

lPPS：秒脉冲(1pulsepersecond)

BDCS：北斗坐标系（BeiDoucoordinatesystem)

BOS：北斗卫星导航系统（BeiDounavigationsatellitesystem)

CVCM，真空可凝聚挥发物（collectedvolatilecondensablematerial)

Galileo：伽利略卫星导航系统（Galileonavigationsatellitesystem)

GLONASS：格洛纳斯卫星导航系统（GLObalnavigationsatellitesystem)

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GNSS，全球卫星导航系统（globalnavigationsatellitesystem)

GPS，全球定位系统（globalpositioningsystem)

POOP：位置精度因子（positiondilutionofprecision)

RMS：均方根（rootmeansquare)

TML：总的质量损失（totalmassloss)

WGS-84:1984世界大地坐标系（worldgeodeticsystem1984)

4要求

4.1组成

低轨星载GNSS导航型接收机（以下简称接收机）应包括下列组成部分g

a)GNSS天线，包含天线本体、天线罩（可选）、天线支架（可选〉；

b)接收机设备整机或接收机板卡（以下简称GNSS主机）;

c)配件（包含线缆、接插件保护插座等）。

4.2结构和外观

接收机结构和外观要求如下·

a)GNSS天线表面状态一般要求喷涂热控涂层或符合专用技术文件的规定z

b)夭线安装孔内壁无热控涂层处理痕迹，安装面不应有热控涂层s

c)GNSS主机应具备足够的刚度和机械强度；

d)板卡应进行防潮、防霉、防盐雾处理p

e)各部件外表面应无凹痕、划伤、裂缝、变形等缺陷g

£)涂（镀〉层不应起泡、龟裂或脱落z

g)金属零件不应有锈蚀和其他机械损伤g

h)紧固件元松动现象。

4.3标识

接收机标识要求如下z

a)文字符号及标志应清晰g

b）产品上应有产品代号、批次号。

4.4元器件和原材料

4.4.1元器件选用

接收机元器件选用要求如下：

a)选用元器件应满足空间环境使用要求s

b）选用元器件应符合专用技术文件的规定g

c)选用元器件的参数及其允许使用环境时，应考虑在任何情况下不超过其极限值或最大额定值，

并应符合QJ14171988的I级降额要求。

4.4.2原材料选用

接收机原材料选用要求如下·

a)选用原材料应满足空间环境使用要求g

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GB/T39268-2020

b）若使用不同的金属材料，应根据专用技术文件要求进行防护处理g

c)若使用非金属材料，应控制TML小于1%,CVCM小于1%'o。

4.5机电热接口

4.5.1机械接口

接收机机械接口要求如F:

a)接收机几何尺寸、质量、结构设计应符合专用技术文件中机械接口要求P

b)接收机基频应避开航天器结构基频或符合专用技术文件的规定s

c)天线的安装法兰或支架一般与航天器舱壁相连。

4.5.2电接口

接收机电接口要求如下g

a)GNSS天线与GNSS主机射频接口通过同轴型50.n的电连接器连接s

b)反纹波要求应根据专用技术文件需求进行设定g

c)接收机设备整机多点接卫星结构地，搭接阻值一般小于10m.n或符合专用技术文件的规定P

d)接收机应具有1553B总线、CAN总线、RS422或RS232等一种或多种通用卫星通信接口号

e)接收机应支持外部电源接人，电源输入端应设计过流保护电路，电压范围满足专用技术文件

规定3

f)抑制浪涌电流设计应满足专用技术文件规定。

4.5.3热接口

接收机热接口要求如下g

a)天线表面（安装面除外〉一般要求喷涂热控涂层，半球发射率不小于0.85或符合专用技术文件

的规定s

b)接收机主机表面（安装面除外）应进行表面处理，半球发射率不小于0.85或符合专用技术文件

的规定$

c)安装面应全热接触（接收机板卡除外）。

4.5.4其他接口

接收机其他接口应符合相应专用技术文件的要求．

4.6功能要求

4.6.1导航定位

接收机应提供BDCS坐标系或WGS-84坐标系下的实时位置、速度、时间。

4.6.2授时

接收机应提供秒脉冲，输出高低脉冲可设置，脉宽可调，并给出对应秒脉冲的时间值。

4.6.3多星座兼容

接收机应具有一个或多个导航定位系统（如GPS、Galileo、GLONASS、BOS）的定位功能。

4.6.4容错与恢复

接收机应具备自主故障检测、屏蔽和恢复功能，一般包括E

4

GB/T39268-2020

a)应具备自主故障检测功能g

b）应具备对单粒子效应的防护及故障修复功能g

c)应对关键数据进行三备份存储和比对后使用g

d)应对程序固化存储区进行加固处理和加载过程容错。

4.6.5状态输出

接收机应具备工作状态的输出功能，一般包括g

a)接收机电源电压p

b）接收机连续工作时间g

c)定位状态（包含PDOP、定位有效标记等）;

d)可用星数s

e)故障状态．

4.6.6在轨升级维护

接收机应具备在轨升级维护功能，一般包含参数注入和软件更改注入。

4.7性能要求

4.7.1天线带宽

GNSS天线的工作频率一般应覆盖GPSLl、BDSBl及GLONASSGl频点，各系统工作频段参见

附录A，其他频点的覆盖要求及各频点的具体带宽应符合专用技术文件要求。

4.7.2天线增盖

以GNSS天线轴向为0。，天线增益一般要求如下z

a)士45°范围内不小于一1.0dBi;

b)±75°范围内不小于一3.0dBi;

c)±85°范围内不小于－4.0dBio

4.7.3天线轴比

天线轴向轴比应不大于1.5dB，波束范围轴比应不大于6dB，或符合专用技术文件的要求。

4.7.4首次定位时间

在低轨动态场景下，接收机在概略位置、概略时间、星历和历书未知的状态下开机，到首次能够在其

后10s连续输出三维定位误差小于100m的定位数据，所需时间应不超过120S0

4.7.5信号跟踪通道

接收机各频点的信号跟踪通道数应根据专用技术文件要求，单个频点信号跟踪通道一般应不低于

12个团

4.7.6捕获灵敏度

接收机捕获灵敏度应优于一130dBmo

接收机在概略位置、概略时间、星历和历书未知的状态下开机，各颗卫星的单通道导航信号载波电

平不高于一130dBm时，应能在300s内以1Hz更新率连续10次输出三维定位误差小于100m的定

GB/T39268-2020

位数据。

4.7.7跟踪灵敏度

接收机跟踪灵敏度应优于一133dBm。

接收机正常定位后，在各颗卫星的单通道导航信号载波电平降低到133dBm的情况下，应能在

300s内以1Hz更新率连续输出10次三维定位误差小于100m的定位数据a

4.7.8动态适应能力

在速度7.8km/s，加速度句的运动条件下，接收机均应输出满足定位精度的定位结果。

4.7.9定位结果更新率

定位结呆更新率应不低于1Hz。

4.7.10定位精度

位置精度应优于10m(RMS），速度精度应优于0.2m/s(RMS）。

4.7.11lPPS准确度

接收机正常定位后，lPPS输出的准确度应优于100ns(RMS)o

4.8环境适应性要求

4.8.1温度

工作温度范围应符合以下要求或专用技术文件要求z

a)GNSS主机工作温度范围一般为一15℃～50℃g

b)GNSS天线工作温度范围一般为－90℃～90℃。

4.8.2力学

接收机在专用技术文件要求的力学试验后，应保持结构完好，能够正常工