Методика поверки «Устройства синхронизации времени ИСС» (ПБКМ.403519.001 МП)
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЯ «ВСЕРОССЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИИЙ ИНСТИТУТ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ И РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ»
(ФГУП «ВНИИФТРИ»)
УТВЕРЖДАЮ
Первый заместитель генерального директора - заместитель по научной работе ФГУП «ВНИИФТРИ» Устройства синхронизации времени ИССМетодика поверки
ПБКМ.403519.001 МПр.п. Менделеево
СОДЕРЖАНИЕНастоящая методика устанавливает методы и средства первичной и периодической поверок устройств синхронизации времени ИСС (далее - ИСС), изготавливаемых ООО «Прософт-Системы», г. Екатеринбург, при выпуске, в эксплуатации, а также после хранения и ремонта.
Допускается проведение поверки в объеме проверки отдельных погрешностей в соответствии с заявлением владельца СИ с обязательным указанием в свидетельстве о поверке объема проведенной поверки.
Интервал между поверками- 5 (пять) лет.
2 ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ2.1 При проведении поверки выполняют операции, указанные в таблице 1.
Таблица 1 - Операции поверки
Наименование операции |
Пункт методики поверки |
Проведение операции при | |
первичной поверке |
периодической поверке | ||
1 Внешний осмотр |
7.1 |
Да |
Да |
2 Опробование |
7.2 |
Да |
Да |
3 Определение смещений формируемой шкалы времени (ШВ) относительно шкал времени ШВ UTC (SU) и UTC в режиме работы «Устойчивая синхронизация» |
7.3 |
Да |
Да |
4 Определение среднего квадратического относительного двухвыборочного отклонения (СКДО) частоты выходного сигнала 10 МГц при интервале времени измерения 100 с, в режиме «Устойчивая синхронизация» |
7.4 |
Да |
Да |
5 Определение смещений формируемой ШВ относительно ШВ UTC (SU) и UTC в режиме автономного хранения |
7.5 |
Да |
Да |
6 Идентификация программного обеспечения (ПО) |
7.6 |
Да |
Нет |
-
2.2 Периодическую поверку допускается проводить не в полном объеме. Операции поверки из числа приведенных в таблице 1, определяются по заявлению Заказчика. При этом, соответствующая запись должна быть сделана в эксплуатационных документах и свидетельстве о поверке на основании решения эксплуатанта.
-
3.1 При проведении поверки применяют средства поверки, указанные в таблице 2.
Таблица 2 - Средства поверки
Наименование средств поверки |
Требуемые технические характеристики средств поверки |
Рекомендуемое средство поверки (тип) |
Номер пункта методики поверки | |
диапазон измерений |
погрешность | |||
1 Приемник сигналов ГНСС ГЛОНАСС/GPS |
Номинальное значение частоты 1 Гц |
Пределы допускаемой абсолютной погрешности синхронизации формируемой ШВ со ШВ UTC(SU) (при доверительной вероятности 0,95 в режиме работы на твердой точке) ±50 нс |
Изделие ПС-161 ТСЮИ.461531. 014 |
7.3, 7.5 |
2 Частотомер универсальный |
Диапазон измеряемых интервалов времени от 5 нс до 106 с |
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения интервалов времени ±0,62 нс (для интервалов времени не более 100 мкс) |
CNT-90 |
7.3, 7.5 |
3 Стандарт частоты рубидиевый |
Номинальные значения частоты 5 и 10 МГц |
Пределы допускаемой относительной погрешности воспроизведения частоты ±5-10’11 |
FS725 |
7.4 |
4 Компаратор частотный |
Номинальные значения частот сравниваемых входных сигналов 5, 10 и 100 МГц |
Пределы допускаемого среднего квадратического относительного случайного двухвыборочного отклонения результата измерения частоты для интервала времени измерения 100 с и коэффициентом умножения К=106-2,0- 10'15 |
VCH-308A |
7.4 |
5 Персональный компьютер |
Порт RS-232, ОС Windows, процессор с тактовой частотой 400 МГц, ОЗУ 128 Мб |
Вспомогательное средство |
7.6 | |
6 Нагрузочные сопротивления |
(50±0,3) Ом |
Вспомогательное средство |
7.3-7.5 |
-
3.2 Допускается применять другие аналогичные средства поверки, обеспечивающие определение метрологических характеристик с требуемой точностью.
-
3.3 Средства поверки должны быть исправны и поверены.
-
4.1 К проведению поверки допускаются лица, имеющие квалификацию поверителя в области радиочастотных измерений и квалификационную группу по электробезопасности не ниже третьей с правом работы с электроустановками напряжением до 1000 В.
-
5.1 При проведении поверки должны быть соблюдены требования безопасности, регламентированные в ГОСТ 12.2.091-2012.
-
6.1 При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:
-
- температура окружающего воздуха
(20±5)°C; от 20 до 80 %;
(220±22) В;
(50±1) Гц.
-
- относительная влажность окружающего воздуха
-
- напряжение питания
-
- частота сети питания
-
7.1 Подготовить ИСС к работе в соответствии с руководством по эксплуатации, средства поверки - в соответствии с их эксплуатационной документацией.
-
7.2 Перед поверкой ИСС выдержать в условиях, указанных в п. 6.1, не менее двух часов.
-
8 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ
-
8.1.1 При внешнем осмотре проверить соответствие ИСС следующим требованиям:
-
- соответствие комплектности ИСС паспорту;
-
- наличие и целостность пломб изготовителя;
-
- легко читающиеся маркировки и надписи, относящиеся к местам присоединения и управления;
-
- отсутствие внешних повреждений, влияющие на функциональные или технические характеристики ИСС;
-
- отсутствие снаружи и внутри ИСС узлов и деталей с ослабленным или неисправным креплением.
-
8.1.2 Результаты поверки считать положительными, если выполняются условия п. 8.1.1, в противном случае ИСС бракуют.
-
8.2.1 ИСС включить в сеть в соответствии с указаниями, приведенными в руководстве по эксплуатации.
-
8.2.2 Светодиодные индикаторы «Антенна» и «Синхронизация» должны загореться зеленым цветом в течение 15 минут после включения ИСС.
-
8.2.3 Результаты поверки считать положительными, если после прогрева светодиодные индикаторы «Антенна» и «Синхронизация» горят зеленым цветом, в противном случае ИСС бракуют.
-
8.3.1 Смещения формируемой ШВ относительно ШВ UTC(SU) в режиме синхронизации по сигналам ГНСС определить с помощью изделия ПС-161 ТСЮИ.461531.014 и частотомера универсального CNT-90.
-
8.3.2 Схема для определения смещений формируемой ШВ относительно ШВ UTC(SU) приведена на рисунке 1.
Примечание - Кабели, подключаемые к входам «А» и «В» частотомера, должны быть одинаковыми.
Рисунок 1 - Схема для определения смещений формируемой ШВ относительно ШВ UTC(SU) в режиме работы «Устойчивая синхронизация»
-
8.3.3 Выбрать шкалу сравнения UTC(SU). Дождаться устойчивой синхронизации с выбранной шкалой.
-
8.3.4 На вход «В» частотомера подать импульсный сигнал 1 Гц от ИСС, на вход «А» частотомера подать импульсный сигнал 1 Гц от изделия ПС-161 ТСЮИ.461531.014. Частотомер универсальный CNT-90 установить в режиме измерений интервалов времени.
-
8.3.5 В связи с тем, что кабель для подключения приемной антенны сигналов ГНСС определяется комплектом поставки по согласованию с заказчиком, то при первичной поверке необходимо вводить значение задержки сигнала в антенном кабеле в поле «Компенсация длины антенного кабеля» ПО IsConfig во вкладке «Конфигурация». Значение задержки берется из документации на антенный кабель или, в случае отсутствия данных, из расчета
-
4,5 нс на метр длины антенного кабеля.
-
8.3.6 Настроить входы «А» и «В» частотомера в соответствии с параметрами импульсных сигналов 1 Гц:
-
- импульсный сигнал;
-
- измерения по переднему фронту;
-
- входная нагрузка 50 Ом;
-
- уровень напряжения точки привязки по переднему фронту 1,0 В.
Произвести не менее 100 измерений интервала времени между выходными импульсными сигналами 1 Гц ИСС и изделия ПС-161 ТСЮИ.461531.014 (смещений формируемой ШВ относительно ШВ UTC(SU)).
-
8.3.7 Оценить среднее арифметическое значение Т измеряемого интервала времени по формуле (1):
(1)
где T.-i-й результат измерений; п - количество результатов измерений.
Вычислить среднее квадратическое отклонение результатов измерений по формуле
(2):
(2)
Вычислить среднее квадратическое отклонение среднего арифметического по форму
ле (3):
(3)
Рассчитать доверительные границы случайной погрешности по формуле (4): £ — f5 9
(4)
где t - коэффициент Стьюдента равный 2,042 при (и-Г) > 30 и доверительной вероятности 95 %.
8.3.8 Оценить доверительные границы неисключенной систематической погрешности (НСП) по формуле (5):
<9
(5)
где к = 1,1 при количестве составляющих НСП не менее 3 и доверительной вероятности 95%
пределы допускаемой абсолютной погрешности синхронизации формируемой ШВ изделия ПС-161 ТСЮИ.461531.014 со ШВ UTC(SU) (при доверительной вероятности 0,95 в режиме работы на твердой точке) ±50 нс
&2 - пределы допускаемой погрешности измерения интервалов времени при использовании частотомера универсального CNT-90 ±0,62 нс.
и - пределы допускаемой погрешности при измерении задержки сигнала в кабелях, подключаемых к частотомеру универсальному CNT-90 ±0,62 нс.
8.3.9 Оценить доверительные границы погрешности по формуле (6):
(6)
где К - коэффициент, зависящий от соотношения случайной составляющей погрешности и неисключенной систематической погрешности (см. ниже формулу 10);
Ss - суммарное среднее квадратическое отклонение, вычислить по формуле
(7)
где Sg- среднее квадратическое отклонение неисключенной систематической погрешности, вычислить по формулам (8) и (9):
(8)
(9)
Максимальное смещение формируемой ШВ относительно ШВ UTC (SU) в режиме работы «Устойчивая синхронизация» определить по формуле (10):
^х=±(1Л + ^)
(Ю)
8.3.10 Максимальное смещение формируемой ШВ относительно ШВ UTC в режиме работы «Устойчивая синхронизация» определить по формуле (11):
^7’tnas цтс
(И)
где - пределы допускаемого абсолютного смещения национальной ШВ UTC(SU) относительно шкалы всемирного координированного времени UTC ±10 нс.
8.3.11 Результаты поверки считать положительными, если значения максимального смещения формируемой ШВ относительно ШВ UTC(SU) и UTC в режиме работы «Устойчивая синхронизация» находятся в пределах ±200 нс. В противном случае ИСС бракуют.
8.4 Определение СКДО частоты выходного сигнала 10 МГц при интервале времени измерения 100 с, в режиме «Устойчивая синхронизация»-
8.4.1 Определение СКДО частоты выходного сигнала 10 МГц при интервале времени измерения 100 с, в режиме «Устойчивая синхронизация» произвести по схеме, приведенной на рисунке 2.
Рисунок 2 - Схема для определения СКДО
Определение СКДО провести методом сравнения частот ИСС и стандарта частоты рубидиевого FS725 с помощью компаратора частотного VCH-308A, следующим образом: включить стандарт частоты рубидиевый FS725, компаратор частотный VCH-308A и прогреть в соответствии с эксплуатационной документацией.
На ПЭВМ, в заранее установленном программном обеспечении компаратора частотного VCH-308A, установить в меню «опции» параметры измерения:
коэффициент умножения 1 • 106;
полоса частот 10 Гц;
максимальное время усреднения измерений 100 с;
число измерений 20;
входная частота 10 МГц.
Запустить измерения при минимальном интервале времени наблюдений 30 мин. По истечении указанного времени считать с экрана ПЭВМ результат измерений СКДО при интервале времени измерения 100 с.
-
8.4.2 Результаты поверки считать положительными, если значения СКДО при интервале времени измерения 100 с в режиме «Устойчивая синхронизация» не превышают 1,5-10-8. В противном случае ИСС бракуют.
Смещения формируемой ШВ относительно ШВ UTC(SU) в режиме автономного хранения за одни сутки определить с помощью изделия ПС-161 ТСЮИ.461531.014 и частотомера универсального CNT-90 по схеме, приведенной на рисунке 1.
-
8.5.1 Перевести ИСС в автономный режим работы, отключив антенну.
-
8.5.2 По истечении 1 суток повторить измерения в соответствии с п. 8.3.6. и аналогично формуле (1) рассчитать Т1.
Значение смещения формируемой ШВ относительно ШВ UTC(SU) в режиме автономного хранения за одни сутки определить по формуле (12):
ЛТ = - Т . (12)
Так как погрешность автономного хранения определяется внутренним опорным генератором, то в случае выбора ШВ UTC результаты измерений будут аналогичны.
-
8.5.3 Результаты поверки считать положительными, если значение смещения формируемой ШВ относительно ШВ UTC(SU) и UTC в режиме автономного хранения за одни сутки находится в пределах ±5 мс/сут. В противном случае ИСС бракуют.
-
8.6.1 Собрать схему согласно рисунку 3.
Рисунок 3 - Схема для идентификации ПО
-
8.6.2 Подключить интерфейс RS-232 (СОМ1) к персональному компьютеру. Запустить программу «IsConfig». В строке наименования подключаемого COM-порта выбрать соответствующий порт персонального компьютера, а также скорость передачи информации 115200.
-
8.6.3 Во вкладе «дополнительно» зафиксировать идентификационные данные ПО (см. рисунок 4).
-
8.6.4 Результаты поверки считать положительными, если идентификационные данные соответствуют данным, представленным в таблице 3. В противном случае ИСС бракуют. Таблица 3 - Идентификационные данные ПО
Идентификационные данные (признаки)
Значение
Идентификационное наименование ПО
ISS CORE t.bin
Номер версии (идентификационный номер) ПО
не ниже 1.2
i Конфигуратор ИСС
^[115200 ▼
al
Файл О программе
fail Sepal Port (COM4)
■ АНТЕННА ■ СИНХИЗНИЗАШИ Ц ДАННЫЕ : 17 : 20 : 09 : 09 Тип ISS-1 Датаивреня 26.12.2017 09:08:19
Конфигурация J Настройки выходов Дополнительно . J4CC-2
Обустройстве
Тип устройства:
ISS-1
Количество конфигурируемых выходов: 3
Количество модулей расширения выходов: 0
Версия ПО устройства:
Версия аппаратной части устройства:
21.0
Серийный номер устройства:
Время сборки ПО:
13.11.2017 11:50:19
ТСХО 16 126
Тип олортного источника частоты:
юоооооа
Частота опорного генератора:
ICM SHT 360
Tin GNSS модуля:
Версия ПО GNS5 модуля:
Идентификационное ПО: |
ISS CORE_t.bin |
Версия идентификационного ПО: |
1.2 |
Обновить i/ифорнацию
Перезагрузка устройства
Режим прошивки
Настройка устройства произведена
Рисунок 4 - Идентификационные данные ПО ИСС
9. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ-
9.1 При положительных результатах поверки на ИСС выдается свидетельство о поверке установленной формы.
-
9.2 На оборотной стороне свидетельства о поверке записываются результаты поверки.
-
9.3 В случае отрицательных результатов поверки на поверяемое ИСС выдается извещение о непригодности к дальнейшей эксплуатации с указанием причин забракования.
Начальник отдела № 71 ГМЦ ГСВЧ (НИО-7)
ФГУП «ВНИИФТРИ»
Инженер I категории лаборатории № 714
ФГУП «ВНИИФТРИ»
И.Б. Норец
С.А. Семенов
Всего листов 10
Лист 10