作者 |Itao

小編 | Crystal

隨著智能座艙、自動(dòng)駕駛及車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的跨越式發(fā)展，車載定位數(shù)據(jù)已不再僅僅是導(dǎo)航界面上的幾何坐標(biāo)。它是路徑規(guī)劃的決策基礎(chǔ)、是智能駕駛對(duì)環(huán)境感知的時(shí)空坐標(biāo)，更是緊急避險(xiǎn)與安全救援的關(guān)鍵生命線。同時(shí)，定位精度與可靠性已成為衡量整車合規(guī)性及市場(chǎng)準(zhǔn)入的核心指標(biāo)?？梢哉f，車載定位系統(tǒng)正經(jīng)歷從“導(dǎo)航應(yīng)用”到“智能汽車數(shù)字底座”的本質(zhì)蛻變。

隨著《GB/T 45086.1-2024 車載定位系統(tǒng)技術(shù)要求及試驗(yàn)方法 第1部分：衛(wèi)星定位》的正式發(fā)布，車載衛(wèi)星定位系統(tǒng)的測(cè)試評(píng)價(jià)終于有了更加明確、系統(tǒng)、可量化的國家標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)，也推動(dòng)行業(yè)從"經(jīng)驗(yàn)測(cè)試"走向"標(biāo)準(zhǔn)化驗(yàn)證"。對(duì)于車企、Tier 1、定位模組供應(yīng)商和導(dǎo)航系統(tǒng)開發(fā)團(tuán)隊(duì)而言，一個(gè)關(guān)鍵問題隨之而來：車載定位系統(tǒng)到底應(yīng)該測(cè)什么？怎么測(cè)？測(cè)試結(jié)果如何證明符合標(biāo)準(zhǔn)？

本文將結(jié)合 GB/T 45086.1-2024 標(biāo)準(zhǔn)要求，解讀車載衛(wèi)星定位測(cè)試的核心關(guān)注點(diǎn)，并介紹北匯信息面向工程落地和合規(guī)驗(yàn)證的自動(dòng)化GNSS測(cè)試解決方案。

GB/T 45086.1-2024標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介

《GB/T 45086.1-2024》是面向車載衛(wèi)星定位系統(tǒng)的重要國家標(biāo)準(zhǔn)，覆蓋了車載 GNSS 定位系統(tǒng)在功能、性能、環(huán)境適應(yīng)性等方面的關(guān)鍵要求。它關(guān)注的遠(yuǎn)不止"能不能定位"，而是進(jìn)一步追問：是否支持北斗等衛(wèi)星定位能力？定位精度能否滿足車輛應(yīng)用？首次定位時(shí)間是否達(dá)標(biāo)？弱信號(hào)環(huán)境下能否捕獲和保持跟蹤？遇到衛(wèi)星異常、時(shí)間異常、偽距突變等情況時(shí)，系統(tǒng)是否穩(wěn)定可靠？測(cè)試方法是否可復(fù)現(xiàn)、可量化、可追溯？

更關(guān)鍵的是，雖然該標(biāo)準(zhǔn)本身屬于推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)，但在車載事故緊急呼叫系統(tǒng)（eCall）等應(yīng)用場(chǎng)景中，其要求已被強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)引用，從而具備了更強(qiáng)的法規(guī)約束意義。也就是說，對(duì)于涉及 eCall、智能網(wǎng)聯(lián)、車載導(dǎo)航定位和相關(guān)前裝產(chǎn)品的企業(yè)來說，GB/T 45086.1-2024 不只是研發(fā)參考，更成為產(chǎn)品準(zhǔn)入、客戶驗(yàn)收和合規(guī)測(cè)試的重要依據(jù)。

車載衛(wèi)星定位系統(tǒng)的測(cè)試內(nèi)容

結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)要求和測(cè)試實(shí)踐，車載衛(wèi)星定位系統(tǒng)的測(cè)試可以歸納為三大維度。

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功能一致性

功能一致性驗(yàn)證的是被測(cè)系統(tǒng)是否具備標(biāo)準(zhǔn)要求的基本定位功能。以北斗定位能力驗(yàn)證為例，通常需要在衛(wèi)星信號(hào)模擬環(huán)境下關(guān)閉除北斗以外的其他衛(wèi)星星座信號(hào)，將被測(cè)件切換至"北斗單模"工作狀態(tài)，再觀察系統(tǒng)是否仍能正常輸出有效定位結(jié)果。同時(shí)，還需要關(guān)注定位數(shù)據(jù)輸出是否符合協(xié)議要求——例如，被測(cè)件是否能夠穩(wěn)定輸出符合 NMEA 0183 協(xié)議的報(bào)文，報(bào)文校驗(yàn)和是否正確，時(shí)間戳是否連續(xù)，定位狀態(tài)位是否保持有效。

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性能要求

性能測(cè)試是 GB/T 45086.1-2024 中最受關(guān)注的部分，也是研發(fā)、測(cè)試和客戶驗(yàn)收中最容易形成量化結(jié)論的部分。典型指標(biāo)包括：靜態(tài)定位精度、動(dòng)態(tài)定位精度、測(cè)速精度、首次定位時(shí)間（TTFF）、捕獲靈敏度、跟蹤靈敏度、重捕獲能力等。

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環(huán)境與魯棒性

車載定位系統(tǒng)是車規(guī)級(jí)產(chǎn)品的一部分，必須經(jīng)受復(fù)雜環(huán)境和異常條件的考驗(yàn)。除了常規(guī)電氣性能、機(jī)械性能、環(huán)境適應(yīng)性測(cè)試之外，標(biāo)準(zhǔn)還關(guān)注定位系統(tǒng)在異常衛(wèi)星信號(hào)和時(shí)間事件下的表現(xiàn)，例如：衛(wèi)星鐘差擾動(dòng)、單星偽距突變、衛(wèi)星健康狀態(tài)異常、GPS 周翻轉(zhuǎn)、閏秒事件、異常衛(wèi)星識(shí)別與剔除等。

車載GNSS測(cè)試的典型場(chǎng)景

基于GB/T 45086.1-2024的要求，車載GNSS測(cè)試在北斗多模和北斗單模模式約定下，又可以進(jìn)一步拆解為三大類典型測(cè)試場(chǎng)景。

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基礎(chǔ)性能測(cè)試典型場(chǎng)景

這是最基礎(chǔ)且核心的測(cè)試場(chǎng)景，用于評(píng)估定位系統(tǒng)在不同環(huán)境下的精度、速度和靈敏度。

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靈敏度與時(shí)間特性測(cè)試典型場(chǎng)景

這一場(chǎng)景主要針對(duì)車載導(dǎo)航定位系統(tǒng)的性能極限進(jìn)行測(cè)試。

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系統(tǒng)健壯性與異常測(cè)試典型場(chǎng)景

該場(chǎng)景模擬衛(wèi)星系統(tǒng)可能出現(xiàn)的各種“意外”情況，測(cè)試車載系統(tǒng)是否會(huì)出現(xiàn)誤報(bào)或崩潰。

北匯信息的解決方案

在過去，很多GNSS測(cè)試依賴手動(dòng)操作——測(cè)試人員手動(dòng)設(shè)置模擬器場(chǎng)景、手動(dòng)啟動(dòng)測(cè)試、手動(dòng)保存日志，再用工具離線分析定位誤差。這種方式在研發(fā)早期尚可使用，但面對(duì)新標(biāo)準(zhǔn)、新車型、新平臺(tái)和多版本迭代時(shí)，會(huì)暴露出明顯不足：測(cè)試效率低，難以覆蓋大量場(chǎng)景；人工操作多，容易引入誤差；測(cè)試過程不可完全復(fù)現(xiàn)；測(cè)試數(shù)據(jù)分散，問題追溯困難；報(bào)告生成周期長(zhǎng)，難以支撐快速迭代；標(biāo)準(zhǔn)條款和測(cè)試用例之間缺乏清晰映射。

針對(duì)GB/T 45086.1-2024的測(cè)試要求，北匯信息構(gòu)建了一套實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下的車載GNSS自動(dòng)化閉環(huán)仿真測(cè)試方案。該方案以GNSS衛(wèi)星信號(hào)模擬器為核心信號(hào)源，結(jié)合 vTESTstudio、CANoe、測(cè)試場(chǎng)景庫和被測(cè)車載導(dǎo)航定位系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)從場(chǎng)景加載、信號(hào)注入、數(shù)據(jù)采集、誤差分析到報(bào)告生成的全流程自動(dòng)化。

整體架構(gòu)可以理解為兩條主線：

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控制鏈路：自動(dòng)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試序列

在控制層，vTESTstudio 負(fù)責(zé)測(cè)試用例和測(cè)試序列的結(jié)構(gòu)化管理。測(cè)試人員可以依據(jù)GB/T 45086.1-2024將靜態(tài)定位精度、動(dòng)態(tài)定位精度、測(cè)速精度、靈敏度、首次定位時(shí)間、異常場(chǎng)景等用例進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化編排。CANoe作為測(cè)試執(zhí)行和過程管理平臺(tái)，通過 TCP/IP 等方式控制GNSS模擬器，自動(dòng)加載測(cè)試場(chǎng)景并啟動(dòng)測(cè)試流程。這意味著測(cè)試人員不需要逐項(xiàng)手動(dòng)操作模擬器，也不需要手動(dòng)切換場(chǎng)景——系統(tǒng)可以按照標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試序列自動(dòng)執(zhí)行，大幅提升測(cè)試效率和一致性。

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執(zhí)行鏈路：真實(shí)射頻信號(hào)注入被測(cè)件

在執(zhí)行層，GNSS 模擬器根據(jù)測(cè)試場(chǎng)景庫中的軌跡文件和信號(hào)配置，生成對(duì)應(yīng)的 GNSS 射頻信號(hào)。這些信號(hào)可以覆蓋開闊天空、城市峽谷、高架橋、弱信號(hào)、異常衛(wèi)星等多種場(chǎng)景，并通過射頻饋線注入到車載導(dǎo)航定位系統(tǒng)硬件控制器中。被測(cè)件接收到模擬信號(hào)后，按照自身算法完成定位解算，并通過串口、網(wǎng)絡(luò)或其他接口輸出 NMEA 0183 定位報(bào)文及內(nèi)部日志。這使得測(cè)試環(huán)境既具備實(shí)驗(yàn)室可控性，又能夠模擬真實(shí)道路中復(fù)雜多變的衛(wèi)星信號(hào)條件。

測(cè)試執(zhí)行完成后，系統(tǒng)可自動(dòng)生成標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試報(bào)告。報(bào)告通常包括兩層信息：

測(cè)試結(jié)果總覽：總測(cè)試用例數(shù)、通過數(shù)、失敗數(shù)和整體通過率，讓測(cè)試團(tuán)隊(duì)和項(xiàng)目管理人員快速了解當(dāng)前版本的定位性能狀態(tài)。

測(cè)試明細(xì)：對(duì)于失敗項(xiàng)，測(cè)試人員可以通過報(bào)告中的鏈接進(jìn)一步追溯原始日志和誤差曲線，快速定位問題原因。每一個(gè)測(cè)試用例的實(shí)測(cè)指標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)閾值和判定結(jié)果，例如：水平定位精度實(shí)測(cè)值、垂直定位精度實(shí)測(cè)值、測(cè)速誤差、冷啟動(dòng)/熱啟動(dòng)首次定位時(shí)間、捕獲靈敏度、跟蹤靈敏度、異常場(chǎng)景下位置偏移、是否發(fā)生復(fù)位或死機(jī)、是否正確剔除異常衛(wèi)星等。

北匯信息的車載導(dǎo)航定位測(cè)試解決方案可以幫助客戶實(shí)現(xiàn)：

標(biāo)準(zhǔn)符合性驗(yàn)證

依據(jù) GB/T 45086.1-2024進(jìn)行測(cè)試用例設(shè)計(jì)和指標(biāo)判定，幫助客戶在研發(fā)階段提前發(fā)現(xiàn)合規(guī)風(fēng)險(xiǎn)，減少后期整改成本。

復(fù)雜場(chǎng)景覆蓋

通過GNSS信號(hào)仿真構(gòu)建開闊天空、城市峽谷、高架橋、弱信號(hào)、異常衛(wèi)星等多類場(chǎng)景，彌補(bǔ)實(shí)車道路測(cè)試成本高、重復(fù)性差、不可控的問題。

報(bào)告可追溯

自動(dòng)生成測(cè)試報(bào)告，支持結(jié)果統(tǒng)計(jì)、明細(xì)查看、原始日志追溯和誤差曲線分析，為客戶驗(yàn)收、內(nèi)部質(zhì)量審核和合規(guī)證明提供支撐。

數(shù)據(jù)閉環(huán)分析

通過真值與實(shí)測(cè)值自動(dòng)比對(duì)，形成客觀量化的定位誤差分析結(jié)果，幫助研發(fā)團(tuán)隊(duì)更快定位算法、硬件或系統(tǒng)集成問題。

研發(fā)迭代提效

自動(dòng)化執(zhí)行測(cè)試序列，減少人工操作和重復(fù)勞動(dòng)，讓測(cè)試團(tuán)隊(duì)能夠更快完成版本回歸和問題驗(yàn)證。

小結(jié)

對(duì)于車企和供應(yīng)商來說，GB/T 45086.1-2024 帶來的挑戰(zhàn)并不只是增加幾個(gè)測(cè)試項(xiàng)，而是要求企業(yè)建立一套系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化、可復(fù)現(xiàn)的定位測(cè)試能力。北匯信息的車載導(dǎo)航定位測(cè)試解決方案，以標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，以仿真為手段，以自動(dòng)化為核心，以數(shù)據(jù)閉環(huán)為支撐，幫助客戶把車載定位能力測(cè)準(zhǔn)、測(cè)全、測(cè)可靠。