主页 > GNSS 模组更新率与输出延迟/抖动性能报告

技术论文

GNSS 模组更新率与输出延迟/抖动性能报告

摘要

在输出延迟与抖动方面:产品A 的 PVT 输出延迟在 Standalone 模式平均 4.73ms(最大 5.83ms)、RTK 模式平均 4.41ms(最大 5.98ms),输出延迟抖动(jitter)分别为 1.5ms 与 0.97ms,为所测机型中的最低值。

在更新率方面:产品A 支持最高 100Hz 输出;相关规格参数详见产品规格书。

在静态/动态可靠性与抗干扰方面:产品A 在 RTK 可用性、误差上报一致性、抗震动与抗干扰等项目的测试结果均优于同批对手机型。

关键词:GNSS模组更新率、输出延迟、抖动(jitter)、PVT延迟、RTK延迟、100Hz、Septentrio

产品A PVT 输出延迟测试(Standalone):示波器波形与延迟抖动统计

图片来源:产品测试报告(来源:①《PVT 输出延迟与抖动测试》)

一、PVT 输出延迟与抖动实测

本章汇总各机型的 PVT 输出延迟与抖动实测结果,包含 SPP(Standalone)与 RTK 两种模式的平均延迟、最大延迟与最大抖动,并给出机型之间的横向对比。

表1 各机型 PVT 输出延迟与抖动(SPP / RTK,单位 ms;来源:①)

机型平均延迟
SPP / RTK
最大延迟
SPP / RTK
最大抖动
SPP / RTK
产品A4.73 / 4.415.83 / 5.981.5 / 0.97
产品C38.75 / 70.3842.4 / 82.44.86 / 35.84
产品D25.25 / 30.0141.43 / 32.6415.9 / 2.86
产品E12.87 / 11.6415.54 / 13.923.1 / 3.0
产品F73.3 / 113.1581.9 / 136.613.6 / 23.1
产品G46.77 / —61.96 / —16.6 / —

注:产品G 的 RTK 模式该测试未覆盖。

产品A PVT 输出延迟测试(Standalone):示波器波形与延迟抖动统计

图1 产品A PVT 输出延迟(Standalone):平均 4.73ms、最大 5.83ms、最大抖动 1.5ms(来源:①)

产品A PVT 输出延迟测试(RTK)

图2 产品A PVT 输出延迟(RTK):平均 4.41ms、最大 5.98ms、最大抖动 0.97ms(来源:①)

产品E PVT 输出延迟测试(Standalone)

图3 产品E(Standalone):平均 12.87ms(来源:①)

产品C PVT 输出延迟测试(RTK)

图4 产品C(RTK):平均 70.38ms、抖动 35.84ms(来源:①)

产品F PVT 输出延迟测试(Standalone)

图5 产品F(Standalone):平均 73.3ms、抖动 13.6ms(来源:①)

SPP 与 RTK 平均延迟对比柱状图

图6 SPP 与 RTK 平均延迟对比(来源:①)

SPP 与 RTK 平均及最大延迟差值对比

图7 SPP 与 RTK 的平均/最大延迟差值(来源:①)

各机型最大延迟抖动(jitter)对比

图8 最大延迟抖动(jitter)对比(来源:①)

二、静态与动态可靠性、抗干扰

本章为静态与动态可靠性基准测试结果,覆盖楼宇间静态 RTK 固定、城市动态误差轨迹、震动与冲击、以及干扰环境下的载噪比与固定保持能力。

静态定位 RTK 可用性与精度对比

图9 静态定位:RTK 可用性与精度(来源:②)

楼宇间静态定位:对手机型启动超过 1 小时才实现 RTK 固定

图10 楼宇间静态:对手机型启动超过 1 小时才实现 RTK 固定(来源:②)

输出延迟对比:产品A 4至6毫秒,对手机型 50至75毫秒

图11 输出延迟对比:产品A 4~6ms,对手 50~75ms(来源:②)

城市动态误差轨迹(误差放大 20 倍可视化)

图12 城市动态误差轨迹(误差放大 20 倍可视化)(来源:②)

震动与冲击下的 RTK 固定保持表现

图13 震动/冲击下的表现(来源:②)

抗干扰表现:C/N0 与干扰功率关系

图14 抗干扰表现(来源:②)

对手机型表现汇总与短板项

图15 对手机型表现汇总(来源:②)

三、中国动态测试

本章为中国城市道路的动态行车测试结果,包含测试路线、PVT 误差统计、姿态误差统计,以及信号重捕与 PVT 重初始化表现。

中国动态测试行车路线(上海城市与高架道路)

图16 动态测试行车路线(来源:③)

动态测试 PVT 水平与垂直误差百分位统计

图17 PVT 误差统计(来源:③)

动态测试姿态误差百分位统计

图18 姿态误差统计(来源:③)

信号重捕与 PVT 重初始化表现

图19 信号重捕与 PVT 重初始化(来源:③)

四、结论

  • 输出延迟/抖动:产品A 在两种模式下平均延迟均低于 5ms,最大抖动不超过 1.5ms,为测试机型中最低;多数机型 RTK 模式下的延迟与抖动高于 SPP 模式。
  • 更新率:产品A 支持最高 100Hz,高于基准文件中对手机型约 10Hz 的水平。
  • 可靠性:产品A 在静态与动态 RTK 可用性、误差上报一致性、抗震动冲击、抗干扰等方面的测试结果均优于同批对手机型。
  • 以上结论均限于三份测试文件的机型、方法与范围。

五、数据来源

①《PVT 输出延迟与抖动测试》

②《静态与动态可靠性基准测试》

③《中国动态测试》

六、测试方法与口径说明

测试方法(来源①):以示波器同时接入接收机 PPS 输出与串口 TX 引脚,测量 PPS 脉冲到 PVT 消息送达的时间差,连续测量 1000 个循环,统计平均延迟、最大延迟与最大抖动。

口径说明:更新率指单位时间输出解算结果的次数(100Hz 对应 10ms 周期);输出延迟指从测量历元到数据可用的时间;抖动指“当前值 − 上一秒值”的最大变化量。文中延迟与抖动分别列示。

七、常见问题(FAQ)

GNSS 模组的“输出延迟”和“抖动”分别指什么?

输出延迟指从测量历元到解算结果可输出的时间;抖动(jitter)指“当前值 − 上一秒值”的最大变化量。两者都直接影响控制环路的稳定性:延迟决定校正的及时性,抖动决定定位输出的可预测性。本文中两者分别列示。

为什么 RTK 模式下的输出延迟和抖动通常高于 SPP 模式?

RTK 需要在解算中引入差分改正并完成模糊度固定,额外的算法步骤会带来延迟;当模糊度固定不稳定时,解算耗时会随历元波动,抖动也随之放大。测试中产品C、产品F 的 RTK 模式延迟明显高于其 SPP 模式,即属于这种情况。

100Hz 更新率对无人机、机器人等应用意味着什么?

100Hz 对应 10ms 的解算输出周期,可让飞控与运动控制器以更高频率获得位置反馈,在高速机动、稳定控制与多传感器融合场景中减小控制滞后。本文实测中产品A 支持最高 100Hz 输出,高于基准文件中对手机型约 10Hz 的水平。

输出延迟是怎么测出来的?

以来源①的方法为例:用示波器同时接入接收机 PPS 输出与串口 TX 引脚,测量 PPS 脉冲到 PVT 消息送达的时间差,连续测量 1000 个循环,再统计平均延迟、最大延迟与最大抖动。

产品A 在抗干扰与抗震动方面表现如何?

在来源②的静态与动态可靠性测试中,产品A 在 RTK 可用性、误差上报一致性、抗震动与冲击、抗干扰等项目上均优于同批对手机型;抗干扰测试显示其在干扰功率上升时仍能保持载噪比与 RTK 固定。

如何选择低延迟、低抖动的 GNSS 模组?

建议先明确应用的控制频率与可接受的最大延迟,再按更新率(如 100Hz)、输出延迟与抖动、抗干扰与抗多径能力、以及是否支持多频多星座 RTK 逐项对比。Septentrio 的 mosaic 系列模组在这些指标上位于第一梯队,可按下方“相关 Septentrio 产品与方案”选型。

八、相关 Septentrio 产品与方案

上述延迟、抖动与更新率指标,取决于 GNSS 模组的基带处理与固件实现。以下 Septentrio 产品线可按应用场景选型:

相关文章

延伸阅读:本站技术论文

  1. 电离层闪烁监测与 IONO+ 抗闪烁技术:从 S4 指数到实测验证
  2. 干扰环境下的 GNSS:定位为何失准、授时为何“跑偏”(Septentrio AIM⁺ 抗干扰原理与实测)
  3. 接收机自主完整性监测(RAIM+):从统计检验到RTK固定解验证
  4. Galileo HAS 高精度服务技术与应用简介:含 Mosaic-G5 P3H 实测结果
  5. Septentrio ROS 驱动(ROSaic)技术报告
  6. 基于GNSS移动基准站的姿态确定方案:无人机与车载应用(修订扩展版)
  7. RxTools软件四大核心优势解析——无人机GNSS接收机调测全指南
  8. Mosaic G5 P3/P3H参数
  9. 多天线接收机姿态性能比较
  10. AsteRx 高端 GNSS 接收器与基于 MEMS 的 IMU 相结合,适用于工业应用
  11. 缓解短延迟多径:一项有前途的新技术
  12. GNSS 接收机中 GLONASS 异频载波相位偏差的起源和补偿
  13. 精确点定位中的间隙桥接
  14. 基于动态模糊度的单频无电离层定位独立实时导航算法(DARTS-SF)
  15. 多旋翼飞行器中单天线 INS 对准的新方法可缩短应用时间
  16. 量化所有当前 GNSS 信号和卫星的导频数据偏差
  17. CALIBRA:减轻电离层闪烁对巴西精确单点定位的影响
  18. 三星座双频RTK:含北斗
  19. 三是魅力。未来 GNSS 中的三频组合
  20. 未来 LEO-PNT 系统中的多径码距误差分析
  21. GPS+GLONASS RTK:民用和军用L2 GLONASS之间的选择
  22. 极化认证:一种强大的反欺骗方法
  23. 用于 LEO 卫星的商用现成双频 GPS 接收器的评估
  24. Septentrio 接收机干扰抑制技术 (AIM+) 的理论与实践
  25. GNSS 接收器中的代码频间偏差
  26. GIOVE-A发射的伽利略测距信号的多路径和跟踪性能
  27. 评估用于无人机应用的稳健的基于 MEMS 的 RTK/INS 系统
  28. 零多普勒伪距偏差
  29. 新的 GNSS 信号:如何处理过多的观测数据?
  30. 针对挑战性环境的 GNSS/INS 集成的新型 GNSS 辅助方法
  31. GSTB-V2卫星发射的伽利略测距信号的性能评估
  32. 终端定位技术新时代
  33. 基于 GIOVE-B 数据的 MBOC 与 BOC(1,1) 多路径比较
  34. 使用高速公路龙门架上的 GNSS 接收器进行有效的干扰检测和分类
  35. 无人机系统中的 GNSS 干扰
  36. SIGIL:针对挑战性环境的新型 GNSS/INS 集成
  37. 伽利略 AltBOC GNSS 接收器
  38. 使用 SSR 校正的 RTK-INS 定位系统的完整性,适用于安全关键的汽车应用
  39. 伽利略 E5b 漫游车收到 E5a 修正吗?没问题!
  40. 椭圆伽利略卫星可用于 RTK 吗?
  41. 考虑非均匀网络宽巷和窄巷相位偏差估计的信号失真偏差

参考资料与出处说明

作者:管理员

发布日期:2026年10月15日

内容来源:《GNSS 模组更新率与输出延迟/抖动性能报告》(基于三份测试文件整理,表格与图表按原始测试文件照录)

外部参考:来源①《PVT 输出延迟与抖动测试》;来源②《静态与动态可靠性基准测试》;来源③《中国动态测试》。文中 产品A / 产品C / 产品D / 产品E / 产品F / 产品G 为参与对比的测试机型代号,对手机型未具名

Septentrio全球最大代理商-南京宏成:南京宏成智能科技有限公司长期供应 Septentrio Mosaic-G5 系列(P3 / P3H / T / P6 / P8)、mosaic-X5、PolaRx5 系列与 AsteRx 系列高精度 GNSS 模组、板卡与接收机,并提供选型、集成与技术支持。相关需求请联系 cs@hc-zn.com。

     企业微信

    

我司企业微信 Close
the qr code