附件2

氣象觀測專用技術裝備測試方法

地基GNSS遙感水汽探測設備（試行）

中國氣象局綜合觀測司

2017年11月

編寫說明

《氣象觀測專用技術裝備測試方法（試行）》是針對氣象觀測專用技術裝備測試而編制的，所

涉及的裝備是擬用于氣象觀測專用的儀器和設備可以是整機、系統、傳感器和部件等。暫不包括氣

象衛星及人工影響天氣作業設備。

本方法目前包括以下部分：

氣象觀測專用技術裝備測試方法總則（修訂）

氣象觀測專用技術裝備測試方法環境適應性（試行）

氣象觀測專用技術裝備測試方法地面氣象觀測設備（試行）

氣象觀測專用技術裝備測試方法高空氣象觀測設備（試行）

氣象觀測專用技術裝備測試方法天氣雷達（試行）

氣象觀測專用技術裝備測試方法風廓線雷達（試行）

氣象觀測專用技術裝備測試方法地基GNSS遙感水汽探測設備（試行）

氣象觀測專用技術裝備測試方法氣溶膠質量濃度設備（試行）

本方法由中國氣象局綜合觀測司提出，中國氣象局氣象探測中心組織編寫。

本方法的修改和解釋權歸中國氣象局綜合觀測司。

本部分為《氣象觀測專用技術裝備測試方法地基GNSS遙感水汽探測設備（試行）》，規定了地

基GNSS遙感水汽探測設備的功能、性能和運行穩定性等的測試方法與評定等。

本部分主要起草人：王海深、曹云昌、胡姮、梁宏、涂滿紅、陳瑤、張明。

I

目次

編寫說明..................................................................................I

1范圍....................................................................................1

2規范性引用文件..........................................................................1

3基本要求................................................................................1

4交接檢查................................................................................1

5功能測試................................................................................1

5.1衛星系統信號標識...................................................................1

5.2觀測值..............................................................................1

5.3衛星仰角............................................................................1

5.4通信端口...........................................................................2

5.5自動恢復...........................................................................2

5.6FTP服務......................................................................2

5.7外接原子鐘頻標接口.................................................................2

5.8氣象儀數據接收及存儲................................................................2

5.9數據存儲......................................................................2

5.10TCP/IP地址設置..................................................................2

5.11軟件........................................................................2

6技術性能測試............................................................................2

6.1天線和電纜.....................................................................2

6.2接收機信號通道...................................................................3

6.3接收機時鐘偏差...................................................................3

6.4鐘頻........................................................................3

6.5相位測量誤差....................................................................3

6.6內部噪聲水平.......................................................................3

6.7采樣率..............................................................................3

6.8周跳頻率............................................................................3

6.9數據格式............................................................................3

6.10功耗...............................................................................3

6.11電源...............................................................................3

6.12配套氣象儀.........................................................................3

7環境適應性測試..........................................................................4

8外場試驗交接檢查.......................................................................4

8.1外場試驗基本要求...................................................................4

8.2觀測數據的一致性...................................................................4

8.3數據記錄完整性.....................................................................4

8.4測量要素的準確性...................................................................4

8.5多路徑檢驗..........................................................................4

8.6大氣可降水量.......................................................................4

8.7穩定可靠性..........................................................................5

9測試結果及評定..........................................................................5

附錄A....................................................................................6

III

氣象觀測專用技術裝備測試方法

地基GNSS遙感水汽探測設備（試行）

1范圍

本部分規定了利用導航衛星（GNSS）進行地基遙感水汽探測的設備功能、性能和運行穩定性等

的測試方法與評定等。

本部分適用于地基GNSS遙感水汽探測設備測試和評定。

2規范性引用文件

下列文件對于本部分的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于

本部分。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本部分。

《氣象觀測專用技術裝備測試方法總則（修訂）》（氣測函［2017）36號）

《氣象觀測專用技術裝備測試方法環境適應性（試行）》（氣測函（2016）5號）

3基本要求

包括測試目的，組織及要求等應符合《氣象觀測專用技術裝備測試方法總則》中第4章的相

關要求。

4交接檢查

除按照《氣象觀測專用技術裝備測試方法總則》第8章的要求進行外觀、結構和成套型檢查外,

還應進行開機檢查，以確定被試產品是否能夠正常工作。

5功能測試

5.1衛星系統信號標識

分析觀測文件的頭記錄標簽，RINEXVERSION/TYPE中是否有相關衛星系統的標識。

5.2觀測值

分析觀測文件的頭記錄標簽，TYPESOFOBSERV中是否有各觀測值的標識。

5.3衛星仰角

通過TEQC軟件檢查，在TEQC中輸入觀測文件的檢測代碼，觀察輸出的衛星仰角數據是否符合要

求。

1

5.4通信端口

目視檢查接收機硬件接口。

5.5自動恢復

在被試產品正常工作的情況下直接關閉電源，一分鐘后，再接通電源，檢查接收機是否自動啟

動，并恢復斷電之前的設置。

在關閉電源之前，應記錄接收機的相關配置，以備檢查核對。

5.6FTP服務

在接收機設置FTP服務器地址、用戶名、密碼等，查看接收機是否通過FTP方式定時把文件上傳

到指定的服務器。

5.7外接原子鐘頻標接口

目視檢查接收機是否存在原子鐘頻標接口，接入原子鐘查看是否可連接。

5.8氣象儀數據接收及存儲

檢查接收機存儲卡是否有氣象數據。

5.9數據存儲

檢查是否有內置存儲卡，或者在不帶任何外接配置情況下連續接收數據一個月。

5.10TCP/IP地址設置

檢查接收機是否有配置TCP/IP地址的設置界面，是否可以設置TCP/IP地址。

5.11軟件

對被試產品附帶的軟件進行逐項操作檢查，評估軟件的界面、功能、性能、易用性和完善程度

等。檢查項目包括，顯示衛星接收狀況、文件接收狀況和氣象儀工作狀態；記錄功能、傳輸功能、

日志功能、監控報警功能、設置功能、格式轉換功能、遠程控制功能、遠程參數設置和遠程復位功

能等。

6技術性能測試

6.1天線和電纜

6.1.1抗多路徑效應

用TEQC軟件解算觀測數據，在TEQC軟件中輸入觀測文件的檢測代碼，輸出MP1和MP2值，對比設

置的閾值，判定是否符合標準。

6.1.2天線相位中心偏差

天線檢測部門利用天線相位檢測機器人進行測量檢測，得出天線相位中心偏差。

6.1.3相位中心穩定性

天線檢測部門利用天線相位檢測機器人進行測量檢測，得出天線相位中心穩定性。

2

6.2接收機信號通道

分析觀測文件的頭記錄標簽，WAVELENGTHFACTL1/2中，查看衛星通道數量。

6.3接收機時鐘偏差

用GAMIT軟件處理數據解算出結果，生成J文件，由J文件中查找接收機時鐘偏差數據。

6.4鐘頻

用GAMIT軟件處理數據解算出結果，生成J文件，由J文件中查找阿蘭系數數據。

6.5相位測量誤差

分析RINEX文件的多普勒頻率的觀測數據，算出系統誤差和標準偏差。

6.6內部噪聲水平

計算坐標增量和基線長度，用雙差觀測值（或原始載波相位觀測值）表示的接收機內部噪聲水

平。

采用零基線方法，選擇周圍高度角10°以上無障礙物的地方安放天線，連接功分器將同一天線

輸出信號分成功率、相位相同的兩路信號送到兩臺接收機，同步接收4顆以上衛星L5h,交換接收

機天線接口，按上述要求再觀測一個時段。用靜態定位軟件計算坐標增量和基線長度，坐標增量及

其誤差。

6.7采樣率

檢查接收機是否可軟件設置不同采樣率，最高不低于10Hz。分析觀測文件的頭記錄標簽，

INTERVAL中，查看采樣間隔。

6.8周跳頻率

周跳出現頻率：對于24小時、采樣率為30秒的零基線測量，最小衛星高度角取0。，當衛星仰

角在10°?90°時，兩個接收機每個周跳的觀測量大于3000,在0°?-10°間觀測量大于1000。

通過TEQC軟件檢查，在TEQC軟件中輸入觀測文件的檢測代碼，輸出周跳頻率。

6.9數據格式

檢查接收機是否生成導航文件、觀測文件；打開生成的文件查看文件頭格式及文件內容，與標

準RINEX格式文件比對。

6.10功耗

用萬用表測量接收機和天線的工作電流和電壓計算功耗。

6.11電源

目視檢查接收機硬件接口。將接收機接入直流及交流電源檢查是否能夠正常供電

6.12配套氣象儀

在被試產品正常工作的情況下檢查接收機內是否存儲了氣象文件。

3

7環境適應性測試

在《氣象觀測專用技術裝備測試方法環境適應性（試行）》中選擇適于被試產品環境適應性

要求的項目，并參照相應的試驗方法進行試驗。

若設備有特殊使用要求，可以依據有關技術標準文件擬定補充試驗項目，并制定相應試驗方法。

8外場試驗交接檢查

8.1外場試驗基本要求

外場試驗在自然大氣條件下進行。同一試驗地區至少應有三臺被試產品同時觀測。對應被試新

產品或通過重大技術改進的老產品，必須進行與業務高空探測系統的比對試驗，至少要選擇兩個具

有不同濕度條件的地點進行，每個試驗地點的比對試驗應不少于30次。以進行被試產品的測量結果

一致性，數據記錄的完整性、測量數據的準確性、可靠性性和穩定性數據統計。

8.2觀測數據的一致性

采用被試產品多臺同時測量的結果進行統計，計算每次測量各臺被試產品的測量結果對于其平

均值的偏差，并計算系統誤差和標準偏差。以大氣可降水量的不同大小分組統計，每組樣本應不少

于60次。

8.3數據記錄完整性

測試期間，全天24小時連續觀測，數據獲取率295%為合格。

數據獲取率（%）=實際收到的數據量.00%

按規定應收到的數據量

8.4測量要素的準確性

對測試期間的資料進行分析，得出關于偽距、相位等觀測量的觀測誤差，與標準設備獲取的觀

測資料進行對比分析。

參加比對的試驗數據，所有衛星信號電平應高于-130dBm。

對測試期間獲取的觀測數據進行解算處理，得出偽距、相位的數值，與標準設備獲取的數值進

行比對并計算系統誤差和標準偏差。

8.5多路徑檢驗

連續觀測24小時，截止高度角設置為零，采樣間隔30秒。記錄儀器內完全鎖定所有可見衛星并

能正常記錄所有必須觀測的數據；高度角在10°以上的觀測量中應有大于95%的有效觀測量；MP1

和MP2與設置的閾值對比，判定是否符合標準。

觀測接收機的衛星鎖定指示燈。如果沒有指示，可以通過終端軟件的監視窗口進行觀察。用相

應軟件解算觀測數據，在軟件中輸入觀測文件的檢測代碼，判定輸出值是否符合要求。

8.6大氣可降水量

4

大氣可降水量和同站址的業務探空結果進行比較。利用解算軟件計算出被試產品的大氣可降水

量，與用同站址的探