Методика поверки «ГСИ. Комплексы аппаратно-программные "ОРЛАН 3.0"» (РТ-МП-7492-441-2020)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «ГОСУДАРСТВЕННЫЙ РЕГИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И ИСПЫТАНИЙ В Г. МОСКВЕ И МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ» (ФБУ «РОСТЕСТ-МОСКВА»)

УТВЕРЖДАЮ

Заместитель генерального директора

Государственная система обеспечения единства измерений

КОМПЛЕКСЫ АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫЕ

«ОРЛАН 3.0»

Методика поверки

РТ-МП-7492-441-2020 г. Москва

2020 г.

Настоящая методика поверки распространяется на комплексы аппаратно-программные «Орлан 3.0» (далее по тексту - комплексы), изготовленные ООО «Орлан», г. Москва, и устанавливает порядок и объём их первичной и периодической поверки.

Интервал между поверками - 2 года.

• 1.1 При проведении поверки должны быть выполнены операции, указанные в таблице 1.

• 1.2 Допускается проведение операций поверок не в полном объеме, в соответствии с заказанной моделью и комплектацией комплекса. Информация об объеме проведенной поверки должна быть указана в паспорте СИ и в сведениях о результатах поверки. Метрологические характеристики, поверяемые в обязательном порядке, определены в пп. 6.3.1 и 6.3.2.

Таблица 1 - Операции, выполняемые при поверке

• 2.1 При проведении поверки комплексов применяют средства поверки, указанные в таблице 2.

Таблица 2 - Средства поверки

• 2.2 Применяемые при поверке средства измерений должны быть поверены и исправны.

• 2.3  Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых комплексов с требуемой точностью.

• 3.1 При проведении поверки комплексов необходимо соблюдать «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей», «Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей» и правила охраны труда.

• 3.2 К проведению поверки допускаются лица, прошедшие инструктаж по технике безопасности на рабочем месте, освоившие работу с комплексами и применяемыми средствами поверки и изучившие настоящую методику.

• 3.3 На рабочем месте должны быть приняты меры по обеспечению защиты от воздействия статического электричества.

• 3.4 Для исключения сбоев в работе, измерения необходимо производить при отсутствии резких перепадов напряжения питания сети, вызываемых включением и выключением мощных потребителей электроэнергии, и мощных импульсных помех.

• 4.1 При проведении поверки должны быть соблюдены следующие условия:

• - температура окружающей среды, °C           от 15 до 35;

• - относительная влажность воздуха, %          до 90.

• 4.2 При проведении поверки на месте эксплуатации комплексов должны быть соблюдены следующие условия:

• - температура окружающей среды, °C           от минус 55 до плюс 65;

• - относительная влажность воздуха, %           до 98.

Перед проведением поверки необходимо ознакомиться с указаниями, изложенными в руководстве по эксплуатации на комплексы.

Подготовку комплексов и оборудования, перечисленного в таблице 2, проводят в соответствии с требованиями, изложенными в соответствующих эксплуатационных документах.

Убедиться в выполнении условий проведения поверки.

Выдержать средства поверки во включенном состоянии в течение времени, указанного в их руководствах по эксплуатации.

• 6.1 Внешний осмотр

При внешнем осмотре убедиться в:

• - комплектности комплексов в соответствии с «Руководством по эксплуатации»;

• - отсутствии механических повреждений, влияющих на работоспособность комплексов;

• - чистоте гнезд, разъемов и клемм;

• - исправности соединительных проводов и кабелей;

• - целостности лакокрасочного покрытия и четкости маркировки;

• - отсутствии внутри корпуса незакрепленных предметов.

Результаты внешнего осмотра считать положительными, если комплекс удовлетворяет вышеперечисленным требованиям, комплектность полная.

Комплексы, имеющие дефекты, к поверке не допускаются.

• 6.2 Опробование

Провести опробование работы комплекса для оценки его исправности.

Разместить поверяемый комплекс в месте, обеспечивающем устойчивый прием сигналов навигационных спутников.

Проводить проверки и измерения параметров комплекса после включения питания и загрузки программного обеспечения, но не ранее, чем через 15 мин.

Подключить комплекс при помощи штатного внешнего блока питания (БП) к сети.

Подключить комплекс к персональному компьютеру (ПК) при помощи стандартного интерфейсного кабеля.

На ПК запустить предустановленное программное обеспечение (ПО) «Орлан. АРМ оператора» и убедиться в наличии изображения с камеры с надписью, содержащей фрагмент «ERR_SYNC» или «ОК» в диалоговом окне ПО.

Во время установления связи со спутниками и определения местоположения комплекса, на экране ПК будут отображаться меняющиеся значения текущих координат, дата, время и другая служебная информация.

После установления связи со спутниками в поле состояние отображается символ «ОК» и значения текущих координат, что свидетельствует о наличии навигационного решения.

Рисунок 1. Режим работы комплекса при синхронизации

Результаты поверки считать удовлетворительными, если комплекс после выполнения условий приёма формирует навигационное решение и имеется в наличии чёткое изображение с камеры с надписью, содержащей фрагмент «ГОТОВ» или «ОК» в диалоговом окне ПО.

• 6.3 Определение метрологических характеристик

  • 6.3.1 Определение абсолютной погрешности (по уровню вероятности 0,95) определения координат в плане при работе по сигналам ГЛОНАСС (код СТ), GPS код (С/А) и GALILEO (код OS DATA+PILOT) в частотном диапазоне L1 (при геометрическом факторе PDOP не более 3)

Для абсолютной погрешности (по уровню вероятности 0,95) определения координат в плане при работе по сигналам ГЛОНАСС (код СТ), GPS код (С/А) и GALILEO (код OS DATA+PILOT) в частотном диапазоне L1 (при геометрическом факторе PDOP не более 3) необходимо собрать схему в соответствии с рисунком 2.

Рисунок 2. Схема измерений

лист № 6 Всего листов 11 Включить и прогреть (не менее 30 мин) все приборы.

Подготовить имитатор к работе в соответствии с ЭД на него.

Подключить навигационные сигналы ГЛОНАСС, GPS и GALILEO, формируемые имитатором сигналов, к входу антенны для создания навигационного поля.

Запустить сценарий имитации с параметрами, приведенными в таблице 3, при этом контролировать, чтобы значение геометрического фактора ухудшения не превышало 3.

аблица 3 - Параметры сценария имитации

Убедиться в получении комплексом навигационных данных с достоверным статусом, для чего удостовериться, что в окне ПО в строке «СОСТОЯНИЕ» имеется в наличии сообщение «ОК», в строке «КООРДИНАТЫ» - значения координат, формируемых имитатором, а в строке «ДАТА/ВРЕМЯ» отображается текущее время по шкале UTC(SU).

В процессе работы ПО записывает файл с данными активного комплекса в текстовом формате в папку «data».

Осуществить запись сообщений с частотой 1 сообщение в 1 с в абсолютном режиме работы аппаратуры в течение 20 минут.

По результатам измерений определить систематическую составляющую погрешности определения координат в плане (широты и долготы) по формулам (1), (2), например, для координаты В (широты):

AB(j)=B(j)-B„_m,.                           (1)

1 -^v

где:

Вист - истинное значение координаты В

B(j) - значение координаты В в j-ый момент времени, угл. сек;

N - количество измерений.

Аналогичным образом определить систематическую составляющую погрешности определения координаты L (долготы).

Определить среднее квадратическое отклонение (СКО) случайной составляющей погрешности определения координат по формуле (3), например, для координаты В (широты):

[~у

|V

J

<7в — \i--------------------- (3)

i N-l

Аналогичным образом определить CKO случайной составляющей погрешности определения координаты L (долготы).

Перевести значения погрешностей определения координат в плане (широты и долготы) из угловых секунд в метры по формулам (4) - (5):

- для широты:

ДВ(м)

- для долготы:

,,, «(l-e^:)cos5

ДЦм>=                    ..... , -AL(xt.t. с).                         (5)

д/(1 - е~ siii“ J®]?

где

а - большая полуось эллипсоида, м;

е - первый эксцентриситет эллипсоида;

1" = 0,000004848136811095359933 радиан (аге 1").

Для приближенных расчетов можно применять следующие формулы:

ДВ(м)=30,92 ДВ(угл. с);     ДЬ(м)=30,92-ДЬ(угл. c)-cosB.

Определить погрешность (по уровню вероятности 0,95) определения координат в плане по формулам (6)-(7):

П₃ = с1В/) ± 2 - стул/).                           (б)

II_L = clL (л/) ± 2 • ст _г (л/),                                 (7)

Результат поверки считать положительным, если абсолютная погрешность (по уровню вероятности 0,95) определения координат в плане при работе по сигналам ГЛОНАСС (код СТ), GPS код (С/А) и GALILEO (код OS DATA+PILOT) в частотном диапазоне L1 (при геометрическом факторе PDOP не более 3), не превышает ± 3 м.

• 6.3.2 Определение абсолютной погрешности синхронизации шкалы времени комплекса с национальной шкалой времени Российской Федерации UTC(SU)

Для определения абсолютной погрешности синхронизации шкалы времени комплекса с национальной шкалой времени Российской Федерации UTC(SU) схему измерений, представленную на рисунке 3, расположив комплекс и приёмник временной синхронизации NV08C-CSM-N24MS в месте, обеспечивающем устойчивый приём сигналов навигационных спутников.

ГЛОНАСС/GPS

«Орлан 3.0»

Рисунок 3. Схема измерений

После получения навигационного решения произвести настройку 53220А в соответствии с руководством пользователя.

Установить режим измерения интервалов, фронты входа «1» и «2» положительные, сопротивление входа «1» 50 Ом и входа «2» 1МОм, установить ручной режим порога срабатывания по половинному значению амплитуды импульса.

Соединить кабелем контакты выходного разъёма сигнала метки времени «1PPS» испытуемого комплекса (в соответствии с Руководством по эксплуатации) с входом «2» частотомера.

На вход «1» частотомера подать сигнал «1PPS» с выхода приёмника временной синхронизации NV08C-CSM-N24MS.

Настроить приёмник на выдачу шкалы времени (ШВ), синхронизированной с системной ШВ UTC(SU).

В случае, если результаты измерений близки к 1 с, то следует поменять входы частотомера и знак погрешности.

В процессе измерений на дисплее частотомера индицируются результаты ежесекундных сличений шкалы времени, формируемой испытуемым комплексом, и шкалой времени приёмника NV08C-CSM-N24MS, синхронизированной со шкалой времени UTC(SU).

Установить на частотомере количество измерений 600, что соответствует 20-ти минутному циклу.

В результате измерений за указанный интервал времени и расчётов формируется среднеарифметическое значение абсолютного отклонения шкалы времени, вырабатываемой комплексом, от шкалы времени UTC(SU).

Значение абсолютной погрешности синхронизации внутренней шкалы времени комплекса с национальной шкалой времени Российской Федерации UTC(SU) определяется по формуле 8.

ДТ = t изм - UTC(SU)

Результаты поверки комплекса считать положительными, если значения абсолютной погрешности синхронизации шкалы времени комплекса с национальной шкалой времени Российской Федерации UTC(SU) для поверяемого комплекса не превышают ±5 мкс.

• 6.3.3 Определение абсолютной погрешности измерений скорости движения ТС в зоне контроля имитатором параметров движения транспортных средств «Сапсан 3» литера 2

лист № 9 Всего листов 11

Данная операция осуществляется только при наличии в составе комплекса радарного модуля для измерения скорости радиолокационным методом.

Для определения абсолютной погрешности измерений скорости движения ТС в зоне контроля имитатором параметров движения транспортных средств «Сапсан 3» литера 2 необходимо расположить имитатор в зоне контроля комплекса с радарным модулем на расстоянии от 1 до 30 м.

На ПВМ запустить ПО «Орлан. АРМ оператора» и подключиться к данному комплексу.

В программе «Сапсан 3» выбрать режим «Имитация» и установить следующие параметры: попутная цель, имитируемая скорость 1 км/ч. Включить имитацию цели.

В ПО «Орлан. АРМ оператора» перейти в режим поверки и установить значение скорости, установленной на имитаторе. В окне программы начнут отображаться кадры с измеренной скоростью и дополнительной информацией.

Считать значение измеренной скорости, зафиксировать погрешность измерения.

Абсолютную погрешность измерения скорости движения ТС рассчитать по формуле 9:

AV — |V_HMHT ^— V_H3m|j                             (9)

где Уимит - имитируемая скорость; У_ИЗм - измеренная скорость.

Далее, в ПО имитатора последовательно установить значения имитируемых скоростей 100, 200 и 320 км/ч.

Провести измерения скоростей комплексом, фиксируя для каждого значения погрешность измерения скорости движения.

Затем, в программе «Сапсан 3» изменить параметр «попутная цель» на «встречная цель» и повторить вышеуказанные операции.

Результаты поверки считать положительными, если абсолютная погрешность измерений скорости движения ТС в зоне контроля не превышает ±1 км/ч в диапазоне от 1 до 320 км/ч.

• 6.3.4 Определение абсолютной погрешности измерений скорости движения ТС на контролируемом участке дороги

Погрешность измерений скорости на контролируемом участке дороги между двумя комплексами, установленными последовательно, определяется как сумма погрешностей времени прохождения пути и измерений пройденного ТС пути на контролируемом участке. Контролируемым участком дороги является расстояние от начала зоны контроля комплекса №1 до конца зоны контроля комплекса №2.

Курвиметром определить расстояние между проекциями точек установки комплексов на контролируемом участке дороги.

По видеоизображению проверяемого комплекса АПК №1 расположить метку 1 с номером в начале зоны контроля, а метку 2 с номером в конце зоны контроля по направлению к комплексу (согласно схеме, приведенной на рисунке 4). Номер располагать на высоте установки ГРЗ ТС.

С помощью лазерного дальномера измерить расстояние Li от номера на метке 1 до пластины метки 2.

ПО комплекса автоматически рассчитает это же расстояние (Lik).

Рассчитать погрешность измерения расстояния Li по формуле 10:

ALi = | Lik - Li

Рисунок 4. Схема размещения

Аналогичным образом по видеоизображению проверяемого комплекса АПК №2 расположить метку Г с номером в начале зоны контроля, а метку 2’ с номером в конце зоны контроля по направлению к комплексу (согласно схеме, приведенной на рисунке 4). Номер располагать на высоте установки ГРЗ ТС.

С помощью лазерного дальномера измерить расстояние L3.

ПО комплекса автоматически рассчитает это же расстояние (Ьзк).

Рассчитать погрешность измерения расстояния Ьз по формуле 11:

ДЬз = | Ьзк - L31

Измерить L2 курвиметром, и рассчитать погрешность измерения курвиметра AL₂ по форуме 12:

ДЬ₂=| 0,01+0,003-Ь₂|

Рассчитать относительную погрешность измерений расстояния по формуле 13:

8l ⁼ (ДЬ1 + ДЬ₂ + АЬз)/(Ь1 + Ь₂ + Ьз)

Рассчитать значение относительной погрешности времени прохождения пути для значений скорости Vj = 5, 100, 200 и 320 км/ч по формуле 14:

8ц = ДТ/й,

где:

ДТ - абсолютная погрешность измерений текущего времени, определенная по п.6.3.2;

tj - время прохождения пути контрольного участка со скоростью Vi, определяемое по формуле 15:

ti = (L1 + Ь₂ + Ьз)/У{                             (15)

Рассчитать значение абсолютной погрешности измерений скорости для значений скорости Vi = 5, 100, 200 и 320 км/ч по формуле 16:

AVi = Vi-(5_t,i+8_L)/100

Результаты поверки считать положительными, если абсолютная погрешности измерений скорости движения ТС на контролируемом участке дороги не превышает ±1 км/ч в диапазоне от 1 до 100 км/ч включ. и ±2 км/ч в диапазоне от 100 до 320 км/ч.

Результаты измерений, полученные в процессе поверки, заносят в протокол произвольной формы.

Сведения о положительных результатах поверки включаются в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений согласно действующим нормативным правовым документам.

Знак поверки наносится в паспорт СИ.

При отрицательных результатах поверки на комплекс выдается извещение о непригодности с указанием причин непригодности.

С.Н. Голышак

Начальник лаборатории № 441

ФБУ «Ростест-Москва»