信息技术 自动识别和数据采集技术 实时定位系统性能测试方法GB/T 31101-2014
发布时间：
2021-05-28
本标准规定了实时定位系统性能的测试要求和测试方法。本标准适用于实时定位系统的设计、测试和使用。
前言
本标准按照GB/T 1.1- 2009给出的规则起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。
本标准由全国信息技术标准化技术委员会(SAC/TC 28)提出并归口。
本标准起草单位:中国电子技术标准化研究院、中国物品编码中心、北京航空航天大学、西安电子科技大学、中兴长天信息技术(南昌)有限公司、中国科学院计算技术研究所、中国科学院自动化研究所、西安优势物联网科技公司、北京烽火联拓科技有限公司、苏州工业园区优频科技有限公司、移动通信国家工程研究中心、深圳市阿艾夫通讯有限公司。本标准主要起草人:曹国顺、杨东凯、王文峰、冯敬、高林、刘乃安、金倩、耿力、夏娣娜、宋继伟、乔申杰、罗海勇、孙长征、王晓磊、王宏刚、雷地球、谭杰、赵红胜、张波、宋伟宁、廖应成、张革军、朱宇红、陈传红、蓝海盛、杨田荣、王毅、鄢若韫、林强。
信息技术 自动识别和数据采集技术
实时定位系统性能测试方法
1范围
本标准规定了实时定位系统性能的测试要求和测试方法。
本标准适用于实时定位系统的设计、测试和使用。
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,仅注日期的顺本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其悬新板本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 29261.3--2012信息技术 自动识别和数据采集技术 词汇第3 部分:射频识别
(ISO/IEC 19762-3:2008,NEQ)
GB/T 29261.4--2012信息技术 自动识别和数据采集技术 词汇第4部分:无线电通信
(ISO/IEC 19762-4:2008,NEQ)
GB/T 29261.5-2014信息技术 自动识别和数据采集技术 词汇第5 部分:定位系统
(ISO/IEC 19762-5:2008,IDT)
3术语和定义
GB/T 29261.5--2014.CB/T 29261.3--2012 和GB/T 29261.4--2012 中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1定位误差指标
系统期望的定位系统标准差的阂值。
4.符号
5缩略语
下列缩略语适用于本文件。
RTLS:实时定位系统
6制试要求
6.1测试对象
测试对象应为一个完整的实时定位系统，一般由定位标签、读写器、天线和定位软件等组成。
6.2测试环境
6.2.1一般要求
测试宜在符合6.2.2和5.2.3要求的实验室环境进行,也可根据用户要求在被测系统实际应用场新进行。
6.2.2气候环境
除非另有规定。测试应在下列标准大气条件下进行:
a)温度:15℃~35℃;
b) 相对湿度(RH):25%~75%；
c) 大气压:85kPe-106kPa.
6.2.3射频环境
测试应在可控的射频环境中进行。测试前应对射频环境进行测量。被测系统工作频段内的嗓声水平应低于一80dBm.
6.3测试布置
按照被测系统实际应用时的配量进行测试场景的布量,如果系统没有具体要求,按照图1进行
布置。
将4个读写器天线分别布置在矩形的4个角,读写器天线的有度以及天线之间的距高应根据被测系统的标称值或性能进行布置。标签应安装在对电磁信导影响较小的材料上《例如,木板、泡沫、塑料等),也可单独放置。
6.4 测试设备
为测出读写器天线和定位标签的实际坐标值,测距装置(如测距仪)的精度应高于被测系统定位精度至少一个数量级(例如被测系统的定位精度为10 m,则测距装置的精度应高于1 m)。
6.5 默认允差
除非另作说明,系统默认允差(根据测试设备和测试方法确定)为士5%。
7测试方法
7.1定位精确度
7.1.1 测试目的
本项用于测试RTLS系统给出的定位标签坐标的标准差。
7.1.2 测试布置
系统测试时按图1的测试场景进行布置,以四个读写器天线中的某一个作为坐标原点,以正北方向作为y轴,正东方向作为x轴,建立平面直角坐标系，四个读写器天线成矩形分布，标签应置于被测系统工作范围内5个不同的位置,各位置彼此间距应不小于系统标称定位精确度,5个位置宜均匀分布，
如图2所示A、B、C、D、E五点。
7.1.3 测试步骤
定位精确度测试步骤如下:
a) 如图2所示,布置读写器和天线,记录读写器天线坐标;
b) 启动定位系统;
c) 将标签放置在如图2所示5个位置的某个位置(例如位置A)；
d) 设置定位系统采集时间间隔为30s,采集标签的10个坐标，记为(xi,y；) (i =1,2,-,10,为
执行定位的次数)；
e) 根据式(1)计算该位置定位坐标的均值；
7.1.4测试报告
测试报告中应至少包括如下信息:
a) 测试环境条件:温度湿度、测试场地尺寸、电磁噪声；
b) 标签基本信息:型号、标识符、协议、标签方向；
c) 读写器基本信息:型号、出厂序号、协议、天线数量天线接口数、发射功率；
d) 天线基本信息:型号、出厂序号、增益；
e)采集时间间隔、每个位置采集点数；
f)读写器天线坐标；
g) 测试位置序号、标签实测坐标；
h) 计算结果:工、J、σ。、σ,、σ,、ormax；
7.2 定位准确度
7.2.1 测试目的
本项用于测试RTLS系统定位准确度,即定位实测值和实际位置之间的距离。
7.2.2 测试布置
读写器和天线布置,如图2所示。
7.2.3 测试步骤
定位准确度测试步骤如下:
a) 按图2布置读写器和天线,记录读写器天线的坐标；
b) 启动定位系统；
c) 将标签放置在如图2所示5个位置的某个位置(例如位置A),记录标签实际坐标(x,y)；
d) 设置定位系统采集时间间隔为30 s,采集10个标签坐标,记为(x;,y;) (i =1,2,-,10,为采
集序号)；
e) 根据式(1)计算该位置定位坐标的均值；
7.2.4 测试报告
测试报告中应至少包括如下信息:
a) 测试环境条件:温度湿度、测试场地尺寸、电磁噪声;
b) 标签基本信息:型号、标识符、协议、标签方向;
c) 读写器基本信息:型号、出厂序号、协议、天线数量、天线接口数、发射功率;
d) 天线基本信息:型号、出厂序号、增益;
e) 采集时间间隔、每个位置采集点数;
f)读写器天线坐标;
g) 测试位置序号、标签实际坐标、标签实测坐标;
h)计算结果:△`c△`g、△r、 △rmax.
7.3定位延时
7.3.1 测试目的
对于标签被动发送信号的RTLS系统,本项用于测试从系统发出定位请求到获得指定标签位置信息之间的时间差;对于标签主动发送信号的RTLS系统,本项用于测试从标签发送定位信号时刻开始至RTLS系统提供标签位置之间的时间差。
7.3.2 测试布置
见6.3。
7.3.3 标签被动发送测试步骤
标签被动发送测试步骤如下:
a) 如图1布置读写器和天线:
b) 将标签置于系统覆盖范围内M个位置(M宜大于10)的一个位置,M个不同位置的彼此间距
不小于系统或者应用所能接受的定位误差:
c) 系统发出定位指令,记录发送时间Ti1,m;
d) 记录系统给出标签位置时的时间Ti2,m
e) 根据式(6)计算时间差ΔTi,m;
f) 重复步骤c)~e)N次(N≥5);
g)更改标签位置,重复步骤c)~f),完成所有M个位置的测试;
h)以ΔTi,m的最大值ΔTi,m，max ;为系统定位延时。
7.3.5测试报告
测试报告中应至少包括如下信息:
a) 测试环境条件:温度、湿度、测试场地尺寸、电磁噪声；
b) 标签基本信息:型号、标识符、协议、标签方向；
c) 读写器基本信息:型号、出厂序号、协议、天线数量、天线接口数、发射功率；
d) 天线基本信息:型号、出厂序号、增益；
e) 标签信号发送模式；
f) 测试结果：Ti1,m、Ti2,m;
7.4标签容量
7.4.1测试目的
本项用测试RTLS系统在给定时间内能定位的标签最大数量。
注：给定时间按照用户要求设置
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