【JT交通运输标准】 港口高精度卫星导航定位系统应用技术要求

ICS33.200
备案号：
中华人民共和国交通运输行业标准JT/T1254—2019
港口高精度卫星导航定位系统
应用技术要求
Technical reguirements of position system with high precision based onsatellite navigation system applied in port2019-03-15发布
中华人民共和国交通运输部
2019-07-01实施
规范性引用文件
术语和定义、缩略语
系统组成
一般要求
功能要求
性能要求
8系统数据交换
附录A（规范性附录）
港口高精度卫星导航定位系统定位信息输出报文格式附录B（规范性附录）
参考文献
港口高精度卫星导航定位系统定位信息精度检验方法JT/T1254—2019
本标准按照CB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准由交通运输信息通信及导航标准化技术委员会提出并归口。本标准起草单位：交通运输部水运科学研究院本标准主要起草人：黎广宇、耿雄飞、张安民、晃毅博、顾群、朱玮玮、窦路。JT/T1254—2019
1范围
JT/T1254—2019
港口高精度卫星导航定位系统应用技术要求本标准规定了港口高精度卫星导航定位系统的系统组成、一般要求、功能要求、性能要求以及系统数据交换。
本标准适用于港口生产作业系统中高精度卫星导航定位系统的设计、建设和使用。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/T4208
GB/T6107
GB/T11014
GB50174
GB50311
CB50343
ANSI/TIA/EIA 485-A-1998
NMEA0183此内容来自标准下载网
RTCM 10402.3
RTCM 10403.3
3术语和定义、缩略语
3.1术语和定义
外壳防护等级（IP代码）
使用串行二进制数据交换的数据终端设备和数据电路终接设备之间的接口
平衡电压数字接口电路的电气特性数据中心设计规范
综合布线系统工程设计规范
建筑物电子信息系统防雷技术规范平衡数字多点系统使用的发送器和接收器电气特性（ElectricalCharacteristics of Generators and Receivers for Use in Balanced Digital Multi-point Systems)
船用电子设备接口标准（NMEA0183-StandardforInterfacingMarineElectronic Devices)
差分全球导航卫星系统服务推荐标准（2.3版）【RecommendedStand-ards for Differential CNSS(Global Navigation Satellite Systems) Service,Version2.3
差分全球导航卫星系统服务（3.3）[DifferentialCNSS（ClobalNavigationSatelliteSystems)Services-Version3下列术语和定义适用于本文件。3.1.1
全球导航卫星系统接收机GNSSreceiver能够接收全球导航卫星系统卫星信号进行导航定位的接收机。注：改写GB/T19391—2003，定义2.58。1
JT/T1254—2019
载波相位观测值carrierphaseobservation由全球导航卫星系统接收机锁定载波信号后测得的GNSS信号载波的累积相位，通常应用于高精度定位。
[BD110001—2015，定义2.3.30]3.1.3
差分数据differentialdata
又称差分改正数据。各类用于修正用户接收机观测值的伪距观测值，载波相位观测值，多普勒观测值、卫星信息、坐标转换信息、轨道信息等数据统称为差分数据。[BD410003—2015,定义3.1.6]
全球导航卫星系统测量型接收机geodeticGNSSreceiver又称GNSS测地型接收机。能够提供伪距、载波相位等原始观测数据，用于高精度定位的GNSS终端设备。
［BD410013—2015,定义3.1.1]
基准站reference station
在控制点上架设GNSS测量型接收机通信终端等设备，并在一定时间内连续观测，记录卫星信号，将数据传输给数据处理中心或经处理后直接播发差分改正数据的设施，又称参考站。[BD1100012015定义4.8.4.13
移动站roverstation
安装于港口各类移动设备上的全球导航卫星系统接收机及其附属设备。3.1.7
网络实时动态测量networkRTK
指在一定区域内建立多个基准站，对该地区构成网状覆盖，并进行连续跟踪观测，通过这些站点组成卫星定位观测值的网络解算，获取覆盖该地区和某时间段的RTK改正参数，用于该区域内RTK用户进行实时RTK改正的定位方式。
［CH/T2009—2010,定义3.6]
高精度highprecision
服务于港口特定需求并通过载波相位差分技术获取的厘来级定位精度3.1.9
标称精度
nominalprecision
全球导航卫星系统接收机出厂时标明的精度指标。3.1.10
水平定位精度horizontalpositioningprecision定位信息在水平方向上投影分量的精度。注：水平定位精度通常以测量值的水平方向投影分量中误差衡量。3.1.11
垂直定位精度
vertical positioning precision定位信息在垂直方向上投影分量的精度。注：垂直定位精度通常以测量值的垂直方向投影分量中误差衡量。2
JT/T1254—2019
港口高精度卫星导航定位系统position system withhighprecision based on satellitenavigationsystemapplied inport
应用卫星导航技术在港口范围内获取高精度定位信息的应用系统。3.2缩略语
下列缩略语适用于本文件。
ASCII-
美国信息交换标准代码（AmericanStandardCodeforInformationInterchange）北斗卫星导航系统（BeiDouNavigationSatelliteSystem）CGCS2000
2000国家大地坐标系（ChinaGeodeticCoordinateSystem2000）CORS-
TCP/IP-
系统组成
连续运行基准站（ContinuouslyOperatingReferenceStations）全球导航卫星系统（GlobalNavigationSatelliteSystem）全球定位系统（GlobalPositioningSystem）位置精度因子（PositionDilutionofPrecision）均方根差（RootMeanSquareError）实时动态测量（Real-TimeKinematic）传输控制协议/因特网互联协议（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol）协调世界时（CoordinatedUniversal Time）4.1系统结构
高精度卫星导航定位系统由信息管理子系统、基准站子系统、移动终端子系统和通信子系统组成，应具备向港口生产作业系统输出符合附录A中的格式要求信息报文的功能。系统结构如图1所示。
信息管理
子系统
基准站管理
基准站
子系统
4.2信息管理子系统
输出差分
通信子系统
移动站管理
移动终端
子系统
输出卫星
定位信息
图1港口高精度卫星导航定位系统结构示意图信息管理子系统由服务器及其存储、供电单元组成，应具备管理基准站子系统和移动终端子系统的信息和状态的功能。
4.3基准站子系统
基准站子系统由基准站GNSS接收机及其附属设备组成，应具备向信息管理子系统提供差分数据的功能。
JT/T1254—2019
4.4移动终端子系统
移动终端子系统由安装于港口定位目标上的移动站和数据终端设备组成，应具备获取并转发卫星定位信息的功能。
4.5通信子系统
通信子系统由高精度卫星导航定位系统数据通信所需的有线网络、无线网络设备组成，应满足高精度卫星导航定位系统对数据交换的要求。5一般要求
港口高精度卫星导航定位系统一般要求如下：a）坐标系应使用CGCS2000；
定位相关数据宜使用UTC进行时间存储，使用非UTC进行存储时，应记录所使用的时间基准；b)
应支持BDS高精度定位方式：
d）系统物理环境与防雷建设应满足GB50343中对电子信息系统的防雷及防浪涌的相关要求：e
信息管理子系统主体硬件应安装于符合GB50174规定的机房；f
室外设备防护等级应满足GB/T4208中规定的IP65等级的要求：g
应具备高可靠性，能长期稳定、可靠地运行6功能要求
信息管理子系统
信息管理子系统应具备如下功能：a）高精度定位信息的汇聚和处理；接收和转发差分数据；
管理和远程监控基准站，如基准站发生故障，应具备报警能力；e
d）向港口生产作业系统发送符合附录A格式要求的定位信息。6.2基准站子系统
基准站子系统应具备如下功能：a）采用单基准站定位时，至少输出符合RTCM10402.3格式的差分数据：b）采用CORS系统定位时，至少输出符合RTCM10402.3、RTCM10403.3格式的差分数据和原始观测信息。
6.3移动终端子系统
移动终端子系统应具备如下功能：a)
实时解算并输出高精度定位信息的功能：数据输出格式应符合NMEA0183中对GNSS接收机的数据格式要求：b)
c在RTK定位为非固定解时，具有报警功能，6.4通信子系统
通信子系统应具备如下功能：
满足第8章系统数据交换的要求；a
b）满足系统运行所需的差分数据、定位信息的通信需求。7性能要求
总体性能要求
港口高精度卫星导航定位系统总体性能要求如下：a）
JT/T1254—2019
应能实时获取各移动站的定位信息，移动站在静止状态下的定位信息的水平定位精度不应低于25mm、垂直定位精度不应低于50mm；车辆定位信息的数据更新频率不应低于20Hz，移动机械定位信息的数据更新频率不应低于b)
10Hz，船舶定位信息的数据更新频率不应低于1Hz；c
定位信息精度应至少每年检测一次，检测方法应按附录B进行：应具备并发处理不少于100台移动站数据的能力；故障报警响应时间不应高于1s；基准站子系统和移动终端子系统应具备在长期无人值守情况下稳定工作的能力。7.2
基准站接收机
基准站GNSS接收机性能指标不应低于表1所列要求。表1基准站GNSS接收机主要性能要求项
水平标称精度（静态）（mm）
垂直标称精度（静态）（mm）
工作温度（℃）
工作湿度（%）
注1：标称精度采用均方根差（RMS)作为表述方式。注2：d为移动站至基准站距离，单位为毫米（mm）。7.3移动站接收机
移动站CNSS接收机性能指标不应低于表2所列要求。性能要求
5+d×10-6
10+d×10-6
表2移动站GNSS接收机主要性能要求项
水平标称精度（RTK）（mm）
垂直标称精度（RTK）（mm）
工作温度（℃）
工作湿度（%）
注1：标称精度采用均方根差（RMS）作为表述方式。注2：d为移动站至基准站距离，单位为毫米（mm）。性能要求
20+d×10-6
40+d×10-6
JT/T1254—2019
7.4网络通信
网络通信性能要求如下：
a）信息管理子系统的网络带宽不应低于100Mbit/s；b）基准站子系统的网络带宽不应低于2Mbit/s；网络通信中的有线网络通信误码率应小于10-°：信息管理子系统与基准站子系统间的数据通信延时应小于500ms。d）
8系统数据交换
8.1差分数据
一般要求
在基准站子系统与信息管理子系统之间应使用有线网络进行差分数据的传输。8.1.2电气接口
GNSS接收机的差分数据传输应具有RS-232、RS-422、RS-485或RJ45网口。接口的电气特性要求们下：
RS-232接口的电气特性应符合GB/T6107的规定；RS-422接口的电气特性应符合GB/T11014的规定；b)
RS-485接口的电气特性应符合ANS/TIA/EIA485-A-1998的规定；d)
RJ45接口的电气特性应符合GB50311的规定8.1.3数据格式
差分数据格式应符合6.2的规定。8.2定位信息
信息内容
高精度卫星导航系统向外输出的定位信息内容应包括经纬度、大地水准面差以及时间，还可包括目标的速度、运动方向以及定位精度。8.2.2通信协议
定位信息输出应使用TCP/IP数据通信协议，信息输出报文格式见附录A，6
A.1一般要求
附录A
（规范性附录）
港口高精度卫星导航定位系统定位信息输出报文格式港口高精度卫星导航定位系统的定位信息输出报文格式应符合如下要求：a）定位信息输出采用TCP/IP数据通信协议；b）定位信息报文内容采用ASCI编码。A.2字符要求
总体要求
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定位信息内的字符包括保留字符和有效字符，其中保留字符不应出现在数据字段中，有效字符组成定位信息的数据字段。
A.2.2保留字符
保留字符用于定位信息输出报文的起始、结束标识，数据字段间定界，数据字段与校验定界。保留字符内容、编码信息应满足表A.1的要求表A.1保留字符表
保留字符
《CR）
《LF)
有效字符
10进制
16进制
有效字符应由英文大小写、数字和字符“，“组成。A.3信息报文
报文结构
信息报文开始标识符
数据字段间定界符
数据字段与校验定界符
与保留字符a）“s\报文开始；
【《数据字段》“，”］-
段定界符“，”)；
“*”《校验字段）一
多个数据字段之间由“，保留字符分隔（最后一个数据字段无数据字信息报文开始定界符“$”与校验定界符””之间全部字符的异或校验：报文结束标识。
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位置报文
位置报文用于输出各移动站的位置信息。位置报文整体结构如图A1所示。位置报文的数据字段格式应满足表A.2的要求。
sWzax2hhmmss.ss.l,a.yyyy.yyyyyy.axMxx(CR)(LF)校验
大地水准面差
定位模式
经度半球
纬度半球
移动站号
报文号
图A.1位置报文整体结构
位置报文数据字段格式要求
数据字段
报文号
移动站号
纬度半球
经度半球
定位模式
大地水准面差
hhmmss.ss
yyyyy.yyyyyyy
速度报文
位置报文号为“WZ\
数据字段内容说明
12位字母或数字字符的移动站号内容为均用2位数字表示的小时、分钟、秒的整数部分和秒的小数部分，秒的整数部分和小数部分之间用\，”字符分隔2位数字字符表示度，2位数字字符表示分，1位”，”字符分隔7位的数字字符表示分的小数部分
可选值“N/S”，N为北纬、S为南纬3位数字字符表示度、2位数字字符表示分、1位“”字符分隔、7位的数字字符表示分的小数部分
可选值\E/W”,E为东经、W为西经定位模式（可选值0/4/5）：
0-定位不可用或无效；
4-RTK固定解：
5-RTK浮点解，系统处于RTK定位模式，但整周模糊度是浮动的大地水准面差精确至小数点后3位从S开始到*之间的所有ASCII码的异或校验（2个字符）速度报文用于输出各移动站的速度及方向信息。速度报文整体结构如图A.2所示。速度报文的数据字段格式应满足表A.3的要求。8
数据字段
报文号
移动站号
hhmmss.ss
精度报文
SSD.ax12.hhmmss.ss,X.x,X.x*xx(CR》(LF)图A.2速度报文整体结构
移动站号
报文号
速度报文数据字段格式要求
数据字段内容说明
位置报文号为“SD\
12位宇母或数宇宇符的移动站号JT/T1254—2019
内容为均用2位数字表示的小时、分钟、秒的整数部分和秒的小数部分，秒的整数部分和小数部分之间用”，\字符分隔速度值精确到小数点后2位，单位为米每秒（m/）运动的真北方向，精确到小数点后2位，单位为度从S开始到*之间的所有ASCII码的异或校验（2个字符）精度报文用于输出各移动站的定位精度信息。精度报文整体结构如图A.3所示。精度报文的数据字段格式应满足表A.4的要求。SJD.ax12.hhmmss.ss,x-x,x-x,x.x*xx(CR)(LF)校验
垂直精度因子
水平精度因子
位置精度因子
移动站号
报文号
图A.3精度报文整体结构
精度报文数据字段格式要求
数据字段
报文号
移动站号
位置精度因子
水平精度因子
垂直精度因子
hhmmss.ss
位置报文号为\JD\
数据字段内容说明
12位字母或数字字符的移动站号内容为均用2位数字表示的小时、分钟、秒的整数部分和秒的小数部分，秒的整数部分和小数部分之间用”，\字符分隔位置精度因子数值精确至小数点后1位，取值范围为0.5-99.9水平精度因子数值精确至小数点后1位，取值范围为0.5~99.9垂直精度因子数值精确至小数点后1位，取值范围为0.5~99.9从S开始到之间的所有ASCII码的异或校验（2个字符）9
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