研发背景
近年来,智能交通、无人驾驶、车辆紧急定位报警等业务需求越来越迫切,车载导航定位功能是实现上述业务的基础。车辆的导航定位通过前装或后装车载终端来完成,其性能指标直接影响相关业务的用户体验,因此对车载终端的导航定位性能进行测试评估是非常必要的。
应用范围
不光车载终端,用户在使用任何带导航定位的终端时都会对其性能有一定的要求,如开机后多久能够获得定位结果?定位精度有多高?定位之后如果中断(如进入底下通道或隧道),出去多久之后可以再次重新定位?根据用户的这些性能要求,有不同的性能指标去衡量。主要测试指标包括首次定位时间、定位测速精度、失锁重捕时间、跟踪灵敏度、捕获灵敏度。
(1)首次定位时间(TTFF)
用于衡量接收机信号搜索过程的快慢程度,接收机的首次定位时间取决于初始状态,根据用户开机前的初始化条件,可分为冷启动首次定位时间、温启动首次定位时间和热启动首次定位时间,对于车载终端,一般测试冷、热启动的首次定位时间。3种初始化条件分别为:
●冷启动:接收终端开机时,没有当前有效的历书、星历和本机概略位置信息。
●温启动:接收终端开机时,没有当前有效的星历信息,但是有当前有效的历书和本机概略位置信息。
●热启动:接收终端开机时,有当前有效的历书、星历和本机概略位置等信息。
(2)定位精度
是指接收终端在特定星座和星历条件下,接收卫星导航信号进行定位解算得到的位置与真实位置的接近程度,一般以水平定位精度和高程定位精度方式表示。测速精度是指接收卫星导航信号进行速度解算得到的速度与真实速度的接近程度。
所有的精度都是根据实际的测试数据使用某种统计学的方法出来的,根据选择的统计方法不同,计算的结果也会有很大的差异。常用的统计方法有均方根值(RMS)法和R95法。卫星导航接收机的水平定位精度均方根值为1.2m是指“使用测试数据统计得到,测量位置与真实位置之间水平误差的标准差为1.2m,也就意味着有约65%测量值与真实的误差在1.2m以内”。R95法意味这有约95%测量值与真实的误差在1.2m以内,R95法得到的精度值约为RMS法得到的精度值的1.7倍。因此,在了解精度量化数值的同时,必须要了解它是用何种统计方法描述的。
(3)失锁重捕时间
是指接收终端在丢失所接收信号状态下,从重新接收到信号开始,至终端设备输出符合定位精度要求的定位结果所需的时间。失锁重捕时间反映了在接收机信号失锁,定位中断后重新恢复定位的速度。失锁重捕时间短的接收机在易中断环境中(如隧道等)的定位性能好,因此失锁重捕时间可以有效评估车载终端的性能。
(4)跟踪灵敏度
是指被测设备在捕获信号后,能够保持稳定输出并符合定位精度要求的最小信号功率。评估的是接收机在已经定位的状态下,维持定位精度要求所需的最低接收功率。跟踪灵敏度是评估车载终端性能的关键指标之一。
(5)捕获灵敏度
是指接收机在失锁状态下,在规定时间内输出满足定位指标要求的最低接收信号功率。捕获灵敏度高的接收机有更强的捕获弱信号的能力,因此也是评估车载终端性能的重要指标之一。
    用户提出性能指标主要是从体验的角度出发的,因此对不同的应用场景,用户最关注的指标不同。在常规驾驶车辆场景下,定位精度和捕获灵敏度对用户体验影响最大,而在紧急情况下触发定位报警时最关键的指标则是定位精度和跟踪灵敏度。所以,对于终端的导航定位性能测试,很多时候是针对终端使用场景定制测试项目。