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信息技術(shù) 自動(dòng)識(shí)別和數(shù)據(jù)采集技術(shù) 實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)性能測(cè)試方法GB/T 31101-2014

2021-05-28

前言

本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T 1.1- 2009給出的規(guī)則起草。

請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別這些專利的責(zé)任。

本標(biāo)準(zhǔn)由全國信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC 28)提出并歸口。

本標(biāo)準(zhǔn)起草單位:中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院、中國物品編碼中心、北京航空航天大學(xué)、西安電子科技大學(xué)、中興長天信息技術(shù)(南昌)有限公司、中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所、中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所、西安優(yōu)勢(shì)物聯(lián)網(wǎng)科技公司、北京烽火聯(lián)拓科技有限公司、蘇州工業(yè)園區(qū)優(yōu)頻科技有限公司、移動(dòng)通信國家工程研究中心、深圳市阿艾夫通訊有限公司。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人:曹國順、楊東凱、王文峰、馮敬、高林、劉乃安、金倩、耿力、夏娣娜、宋繼偉、喬申杰、羅海勇、孫長征、王曉磊、王宏剛、雷地球、譚杰、趙紅勝、張波、宋偉寧、廖應(yīng)成、張革軍、朱宇紅、陳傳紅、藍(lán)海盛、楊田榮、王毅、鄢若韞、林強(qiáng)。

信息技術(shù)? 自動(dòng)識(shí)別和數(shù)據(jù)采集技術(shù)?

實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)性能測(cè)試方法

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)性能的測(cè)試要求和測(cè)試方法。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、測(cè)試和使用。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的順本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其懸新板本(包括所有的修改單)適用于本文件。

GB/T 29261.3--2012信息技術(shù) 自動(dòng)識(shí)別和數(shù)據(jù)采集技術(shù) 詞匯第3 部分:射頻識(shí)別

(ISO/IEC 19762-3:2008,NEQ)

GB/T 29261.4--2012信息技術(shù) 自動(dòng)識(shí)別和數(shù)據(jù)采集技術(shù) 詞匯第4部分:無線電通信

(ISO/IEC 19762-4:2008,NEQ)

GB/T 29261.5-2014信息技術(shù) 自動(dòng)識(shí)別和數(shù)據(jù)采集技術(shù) 詞匯第5 部分:定位系統(tǒng)

(ISO/IEC 19762-5:2008,IDT)

3術(shù)語和定義

GB/T 29261.5--2014.CB/T 29261.3--2012 和GB/T 29261.4--2012 中界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1定位誤差指標(biāo)

系統(tǒng)期望的定位系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)差的閡值。

4.符號(hào)

5縮略語

下列縮略語適用于本文件。

RTLS:實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)

6制試要求

6.1測(cè)試對(duì)象

測(cè)試對(duì)象應(yīng)為一個(gè)完整的實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)，一般由定位標(biāo)簽、讀寫器、天線和定位軟件等組成。

6.2測(cè)試環(huán)境

6.2.1一般要求

測(cè)試宜在符合6.2.2和5.2.3要求的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境進(jìn)行,也可根據(jù)用戶要求在被測(cè)系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)新進(jìn)行。

6.2.2氣候環(huán)境

除非另有規(guī)定。測(cè)試應(yīng)在下列標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下進(jìn)行:

a)溫度:15℃~35℃;

b) 相對(duì)濕度(RH):25%~75%；

c) 大氣壓:85kPe-106kPa.

6.2.3射頻環(huán)境

測(cè)試應(yīng)在可控的射頻環(huán)境中進(jìn)行。測(cè)試前應(yīng)對(duì)射頻環(huán)境進(jìn)行測(cè)量。被測(cè)系統(tǒng)工作頻段內(nèi)的嗓聲水平應(yīng)低于一80dBm.

6.3測(cè)試布置

按照被測(cè)系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用時(shí)的配量進(jìn)行測(cè)試場(chǎng)景的布量,如果系統(tǒng)沒有具體要求,按照?qǐng)D1進(jìn)行

布置。

將4個(gè)讀寫器天線分別布置在矩形的4個(gè)角,讀寫器天線的有度以及天線之間的距高應(yīng)根據(jù)被測(cè)系統(tǒng)的標(biāo)稱值或性能進(jìn)行布置。標(biāo)簽應(yīng)安裝在對(duì)電磁信導(dǎo)影響較小的材料上《例如,木板、泡沫、塑料等),也可單獨(dú)放置。

6.4 測(cè)試設(shè)備

為測(cè)出讀寫器天線和定位標(biāo)簽的實(shí)際坐標(biāo)值,測(cè)距裝置(如測(cè)距儀)的精度應(yīng)高于被測(cè)系統(tǒng)定位精度至少一個(gè)數(shù)量級(jí)(例如被測(cè)系統(tǒng)的定位精度為10 m,則測(cè)距裝置的精度應(yīng)高于1 m)。

6.5 默認(rèn)允差

除非另作說明,系統(tǒng)默認(rèn)允差(根據(jù)測(cè)試設(shè)備和測(cè)試方法確定)為士5%。

7測(cè)試方法

7.1定位精確度

7.1.1 測(cè)試目的

本項(xiàng)用于測(cè)試RTLS系統(tǒng)給出的定位標(biāo)簽坐標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差。

7.1.2 測(cè)試布置

系統(tǒng)測(cè)試時(shí)按圖1的測(cè)試場(chǎng)景進(jìn)行布置,以四個(gè)讀寫器天線中的某一個(gè)作為坐標(biāo)原點(diǎn),以正北方向作為y軸,正東方向作為x軸,建立平面直角坐標(biāo)系，四個(gè)讀寫器天線成矩形分布，標(biāo)簽應(yīng)置于被測(cè)系統(tǒng)工作范圍內(nèi)5個(gè)不同的位置,各位置彼此間距應(yīng)不小于系統(tǒng)標(biāo)稱定位精確度,5個(gè)位置宜均勻分布，

如圖2所示A、B、C、D、E五點(diǎn)。

7.1.3 測(cè)試步驟

定位精確度測(cè)試步驟如下:

a) 如圖2所示,布置讀寫器和天線,記錄讀寫器天線坐標(biāo);

b) 啟動(dòng)定位系統(tǒng);

c) 將標(biāo)簽放置在如圖2所示5個(gè)位置的某個(gè)位置(例如位置A)；

d) 設(shè)置定位系統(tǒng)采集時(shí)間間隔為30s,采集標(biāo)簽的10個(gè)坐標(biāo)，記為(xi,y；) (i =1,2,-,10,為

執(zhí)行定位的次數(shù))；

e) 根據(jù)式(1)計(jì)算該位置定位坐標(biāo)的均值；

7.1.4測(cè)試報(bào)告

測(cè)試報(bào)告中應(yīng)至少包括如下信息:

a) 測(cè)試環(huán)境條件:溫度濕度、測(cè)試場(chǎng)地尺寸、電磁噪聲；

b) 標(biāo)簽基本信息:型號(hào)、標(biāo)識(shí)符、協(xié)議、標(biāo)簽方向；

c) 讀寫器基本信息:型號(hào)、出廠序號(hào)、協(xié)議、天線數(shù)量天線接口數(shù)、發(fā)射功率；

d) 天線基本信息:型號(hào)、出廠序號(hào)、增益；

e)采集時(shí)間間隔、每個(gè)位置采集點(diǎn)數(shù)；

f)讀寫器天線坐標(biāo)；

g) 測(cè)試位置序號(hào)、標(biāo)簽實(shí)測(cè)坐標(biāo)；

h) 計(jì)算結(jié)果:工、J、σ。、σ,、σ,、or_max；

7.2 定位準(zhǔn)確度

7.2.1 測(cè)試目的

本項(xiàng)用于測(cè)試RTLS系統(tǒng)定位準(zhǔn)確度,即定位實(shí)測(cè)值和實(shí)際位置之間的距離。

7.2.2 測(cè)試布置

讀寫器和天線布置,如圖2所示。

7.2.3 測(cè)試步驟

定位準(zhǔn)確度測(cè)試步驟如下:

a) 按圖2布置讀寫器和天線,記錄讀寫器天線的坐標(biāo)；

b) 啟動(dòng)定位系統(tǒng)；

c) 將標(biāo)簽放置在如圖2所示5個(gè)位置的某個(gè)位置(例如位置A),記錄標(biāo)簽實(shí)際坐標(biāo)(x,y)；

d) 設(shè)置定位系統(tǒng)采集時(shí)間間隔為30 s,采集10個(gè)標(biāo)簽坐標(biāo),記為(x;,y;) (i =1,2,-,10,為采

集序號(hào))；

e) 根據(jù)式(1)計(jì)算該位置定位坐標(biāo)的均值；

7.2.4 測(cè)試報(bào)告

測(cè)試報(bào)告中應(yīng)至少包括如下信息:

a) 測(cè)試環(huán)境條件:溫度濕度、測(cè)試場(chǎng)地尺寸、電磁噪聲;

b) 標(biāo)簽基本信息:型號(hào)、標(biāo)識(shí)符、協(xié)議、標(biāo)簽方向;

c) 讀寫器基本信息:型號(hào)、出廠序號(hào)、協(xié)議、天線數(shù)量、天線接口數(shù)、發(fā)射功率;

d) 天線基本信息:型號(hào)、出廠序號(hào)、增益;

e) 采集時(shí)間間隔、每個(gè)位置采集點(diǎn)數(shù);

f)讀寫器天線坐標(biāo);

g) 測(cè)試位置序號(hào)、標(biāo)簽實(shí)際坐標(biāo)、標(biāo)簽實(shí)測(cè)坐標(biāo);

h)計(jì)算結(jié)果:△`c△`g、△r、 △r_max.

7.3定位延時(shí)

7.3.1 測(cè)試目的

對(duì)于標(biāo)簽被動(dòng)發(fā)送信號(hào)的RTLS系統(tǒng),本項(xiàng)用于測(cè)試從系統(tǒng)發(fā)出定位請(qǐng)求到獲得指定標(biāo)簽位置信息之間的時(shí)間差;對(duì)于標(biāo)簽主動(dòng)發(fā)送信號(hào)的RTLS系統(tǒng),本項(xiàng)用于測(cè)試從標(biāo)簽發(fā)送定位信號(hào)時(shí)刻開始至RTLS系統(tǒng)提供標(biāo)簽位置之間的時(shí)間差。

7.3.2 測(cè)試布置

見6.3。

7.3.3 標(biāo)簽被動(dòng)發(fā)送測(cè)試步驟

標(biāo)簽被動(dòng)發(fā)送測(cè)試步驟如下:

a) 如圖1布置讀寫器和天線:

b) 將標(biāo)簽置于系統(tǒng)覆蓋范圍內(nèi)M個(gè)位置(M宜大于10)的一個(gè)位置,M個(gè)不同位置的彼此間距

不小于系統(tǒng)或者應(yīng)用所能接受的定位誤差:

c) 系統(tǒng)發(fā)出定位指令,記錄發(fā)送時(shí)間T_i1,m;

d) 記錄系統(tǒng)給出標(biāo)簽位置時(shí)的時(shí)間T_i2,m

e) 根據(jù)式(6)計(jì)算時(shí)間差ΔT_i,m;

f) 重復(fù)步驟c)~e)N次(N≥5);

g)更改標(biāo)簽位置,重復(fù)步驟c)~f),完成所有M個(gè)位置的測(cè)試;