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【摘要】： GPS测速仪在汽车检测领域中使用非常广泛，将会逐步取代传统的速度检测仪。本文基本内容是介绍使用GPS标定器校准GPS测速仪。简要介绍使用GPS标定器校准方法与传统校准方法，分析对比这两种校准方法的优缺点，并且分析了GPS标定器标定GPS测速仪的工作流程，得出了使用新的校准方法能够更好校准GPS测速仪。
【关键词】：GPS测速仪；校准；GPS标定器
引言
GPS测速仪 ，即利用全球定位系统，对道路上行驶车辆的进行车速试验、汽车制动性试验等，可以用于测量汽车行驶的距离、速度、加速度和时间等，在汽车检测试验行业中运用特别广泛。
GPS测速仪与传统的速度检测仪（例如：五轮仪）相比较，具有体积小、携带方便、适用广泛、功能全面、操作简单以及准确性高等优点，将会逐步取代传统的速度检测仪。
1.校准方法分类
GPS测速仪校准方法有两种：一种是使用传统的速度计校准规范校准的方法进行校准；另一种是使用GPS标定器进行校准。
使用传统的速度计校准规范校准的方法是指将GPS测速仪安装在校准车上，将校准车行驶一段校准距离区段（100m），通过比对GPS测速仪所测量的速度、距离和时间与标准的速度、距离和时间，然后进行校准。
使用GPS标定器进行校准的方法是指用GPS标定器模拟GPS卫星发射出标准速度、标准距离和标准时间的模拟GPS信号，GPS测速仪接收这个信号，通过比对GPS测速仪所测量的速度、距离和时间与标准的速度、距离和时间，然后进行校准。
2.用传统的速度计校准规范校准的方法
用传统速度计校准规范校准GPS测速仪，主要是通过同步触发装置，控制GPS测速仪匀速通过一段距离，比较测速仪记录的运动参数与人工设置好的校准运动参数，得出测量误差。
使用传统速度计校准规范校准GPS测速仪，校准速度参数时，最高只能达到120 km/ h，这已经满足不了实际使用要求了。而且校准时比较费时费力，需要的人工成本较高。
3.用GPS标定器进行校准的方法
利用GPS标定器来校准GPS测速仪，流程如图1所示
图1 GPS 标定器校准GPS测速仪流程如图
GPS标定器由GPS卫星信号产生器、计算机和GPS仿真软件组成。GPS仿真软件根据用户设定的运动轨迹和卫星星座，选择可见的GPS卫星，计算卫星信号发射时刻各颗卫星的信号状态（码相位、载波相位），通过数据总线送12通道卫星信号产生器，信号产生器完成伪码和导航数据调制，产生相应载波信号，送GPS测速仪。GPS测速仪把测量数据送给计算机，计算机可以自动完成GPS测速仪误差计算，完成校准工作。
GPS标定器可以根据需要产生不同的模拟场景，如静态场景和动态场景等，静态场景可以校准GPS测速仪的经度、纬度和接收卫星数等。
3.1时间示值误差校准
用计时器控制被校GPS测速仪计时起始和停止，受检时间间隔分别为10s、50s、l00s， 每点重复检测三次，按下式计算示值误差Δt。
（3.1）
式中： —被校GPS在第i校准点的示值误差；
—被校GPS在第i校准点3次测量显示值的算术平均值；
—标准装置第i校准点示值。
3.2距离示值误差校准
GPS标定器发射出标准模拟GPS信号，每个信号都行进100m，GPS接受信号。校准速度可在5 -300km/ h选择7个速度，每点重复校准三次，按下式计算示值误差 。
（3.2）
式中： —被校GPS在第i校准点的示值误差；
—被校GPS在第i校准点3次测量显示值的算术平均值；
—标准装置第i校准点示值。
3.3速度示值误差校准
GPS标定器发射出标准模拟GPS信号，GPS接受信号。校准速度分别为可在5 -300km/ h选择7个速度，每点重复校准三次，按下式计算示值误差 。
（3.3）
式中： —仪器示值；
—被校GPS在第i校准点的示值误差；
—标准速度值。
由此可以看出，使用GPS标定器校准GPS测速仪，校准速度参数最高可以达到300 km/ h，完全可以满足实际使用要求。而且也比较省时省力。大大降低成本，提高效率。
4.使用GPS标定器校准GPS测速仪的优点
从以上分析可以看出，用GPS标定器校准GPS测速仪有很多优点，主要包括以下几个方面。
4.1精度高
使用传统的校准方法校准误差比较大，受环境、电磁干扰的影响较大，而且还有人工操作引起的误差。而使用GPS标定器校准时，GPS标定器信号精度很高，可以在室内进行，受电磁干扰的影响微乎其微，也没有人工操作引起的误差。由此可见，使用GPS标定器校准GPS测速仪距离与速度示值误差不确定度都降低了不少，达到较高的校准精度。
4.2校准参数种类多、范围广
传统的校准方法只能校准时间、距离和速度三个参数，用GPS标定器可以校准GPS测速仪的速度、距离、时间、经度、纬度、以及卫星信号等。基本能够涵盖GPS测速仪的各个参数，这样能够更完整的校准GPS测速仪。GPS标定器可以校准的参数范围也更加全面，例如对速度的校准，传统的校准方法只能够校准的最大速度值是120km/h，但用GPS测速仪可以校准到300km/h，这就完全能够满足GPS测速仪的使用范围。
4.3操作简单，成本低
使用传统的校准方法，耗时，费力，人工成本高，但使用GPS标定器校准时，只需在室内操作GPS标定器，既省时又省力，可以大大的降低人工成本。
5.结论
综上所述，使用GPS标定器校准GPS测速仪，能够高效、准确、省时省力地校准GPS测速仪，满足汽车试验的需要。
【参考文献】：
[1] 国家质量监督检验总局.全球定位系统（GPS）接收机（测地型和导航型）校准规范（JJF1118-2004）.中国计量出版社，2004
[2] 周荣华. 汽车速度计校准规范（JJF02-2008）. 中国机械工业联合会，2008
[3] 倪育才. 实用测量不确定评定. 中国计量出版社，2011
[4] 李慎安、施昌彦. 测量不确定度评定与表示. 中国计量出版社，1999
[5] 单庆晓 陈建云 钟小鹏 杨俊.基于数据文件读取的GPS信号模拟技术. 电子测量与仪器学报，2009
【关键词】：GPS测速仪；校准；GPS标定器
引言
GPS测速仪 ，即利用全球定位系统，对道路上行驶车辆的进行车速试验、汽车制动性试验等，可以用于测量汽车行驶的距离、速度、加速度和时间等，在汽车检测试验行业中运用特别广泛。
GPS测速仪与传统的速度检测仪（例如：五轮仪）相比较，具有体积小、携带方便、适用广泛、功能全面、操作简单以及准确性高等优点，将会逐步取代传统的速度检测仪。
1.校准方法分类
GPS测速仪校准方法有两种：一种是使用传统的速度计校准规范校准的方法进行校准；另一种是使用GPS标定器进行校准。
使用传统的速度计校准规范校准的方法是指将GPS测速仪安装在校准车上，将校准车行驶一段校准距离区段（100m），通过比对GPS测速仪所测量的速度、距离和时间与标准的速度、距离和时间，然后进行校准。
使用GPS标定器进行校准的方法是指用GPS标定器模拟GPS卫星发射出标准速度、标准距离和标准时间的模拟GPS信号，GPS测速仪接收这个信号，通过比对GPS测速仪所测量的速度、距离和时间与标准的速度、距离和时间，然后进行校准。
2.用传统的速度计校准规范校准的方法
用传统速度计校准规范校准GPS测速仪，主要是通过同步触发装置，控制GPS测速仪匀速通过一段距离，比较测速仪记录的运动参数与人工设置好的校准运动参数，得出测量误差。
使用传统速度计校准规范校准GPS测速仪，校准速度参数时，最高只能达到120 km/ h，这已经满足不了实际使用要求了。而且校准时比较费时费力，需要的人工成本较高。
3.用GPS标定器进行校准的方法
利用GPS标定器来校准GPS测速仪，流程如图1所示
图1 GPS 标定器校准GPS测速仪流程如图
GPS标定器由GPS卫星信号产生器、计算机和GPS仿真软件组成。GPS仿真软件根据用户设定的运动轨迹和卫星星座，选择可见的GPS卫星，计算卫星信号发射时刻各颗卫星的信号状态（码相位、载波相位），通过数据总线送12通道卫星信号产生器，信号产生器完成伪码和导航数据调制，产生相应载波信号，送GPS测速仪。GPS测速仪把测量数据送给计算机，计算机可以自动完成GPS测速仪误差计算，完成校准工作。
GPS标定器可以根据需要产生不同的模拟场景，如静态场景和动态场景等，静态场景可以校准GPS测速仪的经度、纬度和接收卫星数等。
3.1时间示值误差校准
用计时器控制被校GPS测速仪计时起始和停止，受检时间间隔分别为10s、50s、l00s， 每点重复检测三次，按下式计算示值误差Δt。
（3.1）
式中： —被校GPS在第i校准点的示值误差；
—被校GPS在第i校准点3次测量显示值的算术平均值；
—标准装置第i校准点示值。
3.2距离示值误差校准
GPS标定器发射出标准模拟GPS信号，每个信号都行进100m，GPS接受信号。校准速度可在5 -300km/ h选择7个速度，每点重复校准三次，按下式计算示值误差 。
（3.2）
式中： —被校GPS在第i校准点的示值误差；
—被校GPS在第i校准点3次测量显示值的算术平均值；
—标准装置第i校准点示值。
3.3速度示值误差校准
GPS标定器发射出标准模拟GPS信号，GPS接受信号。校准速度分别为可在5 -300km/ h选择7个速度，每点重复校准三次，按下式计算示值误差 。
（3.3）
式中： —仪器示值；
—被校GPS在第i校准点的示值误差；
—标准速度值。
由此可以看出，使用GPS标定器校准GPS测速仪，校准速度参数最高可以达到300 km/ h，完全可以满足实际使用要求。而且也比较省时省力。大大降低成本，提高效率。
4.使用GPS标定器校准GPS测速仪的优点
从以上分析可以看出，用GPS标定器校准GPS测速仪有很多优点，主要包括以下几个方面。
4.1精度高
使用传统的校准方法校准误差比较大，受环境、电磁干扰的影响较大，而且还有人工操作引起的误差。而使用GPS标定器校准时，GPS标定器信号精度很高，可以在室内进行，受电磁干扰的影响微乎其微，也没有人工操作引起的误差。由此可见，使用GPS标定器校准GPS测速仪距离与速度示值误差不确定度都降低了不少，达到较高的校准精度。
4.2校准参数种类多、范围广
传统的校准方法只能校准时间、距离和速度三个参数，用GPS标定器可以校准GPS测速仪的速度、距离、时间、经度、纬度、以及卫星信号等。基本能够涵盖GPS测速仪的各个参数，这样能够更完整的校准GPS测速仪。GPS标定器可以校准的参数范围也更加全面，例如对速度的校准，传统的校准方法只能够校准的最大速度值是120km/h，但用GPS测速仪可以校准到300km/h，这就完全能够满足GPS测速仪的使用范围。
4.3操作简单，成本低
使用传统的校准方法，耗时，费力，人工成本高，但使用GPS标定器校准时，只需在室内操作GPS标定器，既省时又省力，可以大大的降低人工成本。
5.结论
综上所述，使用GPS标定器校准GPS测速仪，能够高效、准确、省时省力地校准GPS测速仪，满足汽车试验的需要。
【参考文献】：
[1] 国家质量监督检验总局.全球定位系统（GPS）接收机（测地型和导航型）校准规范（JJF1118-2004）.中国计量出版社，2004
[2] 周荣华. 汽车速度计校准规范（JJF02-2008）. 中国机械工业联合会，2008
[3] 倪育才. 实用测量不确定评定. 中国计量出版社，2011
[4] 李慎安、施昌彦. 测量不确定度评定与表示. 中国计量出版社，1999
[5] 单庆晓 陈建云 钟小鹏 杨俊.基于数据文件读取的GPS信号模拟技术. 电子测量与仪器学报，2009