Методика поверки «Автоматизированный измерительно-вычислительный комплекс для измерений радиотехнических характеристик полезной нагрузки автономно и в составе космических аппаратов ТМСА 049.050.00Д» (133-19-04 МП)

УТВЕРЖДАЮ

Первый заместитель генерального директора - заместитель по

ФГУП «

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЙ РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОЛЕЗНОЙ НАГРУЗКИ АВТОНОМНО И В СОСТАВЕ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

ТМСА 049. 050. 00Д

2019 г.

СОДЕРЖАНИЕ

• 1 ВВОДНАЯ ЧАСТЬ...............................................................................................................................

• 2 ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ......................................................................................................................

• 3 СРЕДСТВА ПОВЕРКИ.......................................................................................................................

• 4 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПОВЕРИТЕЛЕЙ.................................................................

• 5 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ.....................................................................................................

• 6 УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ.........................................................................................................................

• 7 ПОДГОТОВКА К ПРОВЕДЕНИЮ ПОВЕРКИ................................................................................

• 8 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ.................................................................................................................

  • 8.1 Внешний осмотр...............................................................................................................................

    L/i С/1 4— 4— 4— 4^ ьэ L»J UJ

    • 8.2 Опробование

    • 8.3 Определение метрологических характеристик

    • 8.3.1 Определение пределов допускаемой погрешности измерений группового времени

    запаздывания и неравномерности группового времени запаздывания

    • 8.3.2 Определение пределов допускаемой погрешности измерений

    амплитудно-частотной характеристики

    9 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

• 1.1 Настоящая .методика поверки (далее - МП) устанавливает методы и средства первичной и периодической поверок автоматизированного измерительно-вычислительного комплекса для измерений радиотехнических характеристик полезной нагрузки автономно и в составе космических аппаратов ТМСА 049. 050. 00Д. заводской № 049. изготовленного ООО «ТРИМ СШП Измерительные системы», г. Санкт-Петербург (далее - комплекс).

Первичная поверка комплекса проводится при вводе его в эксплуатацию и после ремонта.

Периодическая поверка комплекса проводится в ходе его эксплуатации и хранения.

• 1.2 Комплекс предназначен для измерения радиотехнических характеристик полезной нагрузки космических аппаратов в составе космических аппаратов в диапазоне частот от 1.0 до 46.0 ГГц.

• 1.3 Поверка комплекса проводится не реже одного раза в 24 (двадцать четыре) месяца.

• 1.4 Допускается проведение поверки отдельных измерительных каналов (частотных поддиапазонов, определяемых типами используемых облучателей коллиматора) комплекса.

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

Таблица 1 - Операции поверки

• 3.1 При проведении поверки комплекса должны быть применены средства измерений, указанные в таблице 2.

Таблица 2 - Средства измерений и вспомогательное оборудование для поверки комплекса

• 3.2 Допускается использовать аналогичные средства поверки, которые обеспечат измерения соответствующих параметров с требуемой точностью.

• 3.3 Средства поверки должны быть исправны, поверены и иметь свидетельства о поверке.

• 4.1 Поверка должна осуществляться лицами с высшим и среднем техническим образованием, аттестованными в качестве поверителей в области радиотехнических измерений в соответствии с ГОСТ Р 56069-2014, и имеющими квалификационную группу электробезопасности не ниже третьей.

• 4.2 Перед проведением поверки поверитель должен предварительно ознакомиться с документом «Автоматизированный измерительно-вычислительный комплекс для измерений радиотехнических характеристик полезной нагрузки автономно и в составе космических аппаратов ТМСА 049. 050. 00Д. Руководство по эксплуатации. ТМСА 049. 050. 00Д РЭ».

• 5.1 При проведении поверки должны быть соблюдены все требования безопасности в соответствии с ГОСТ 12.3.019-80 «ССБТ. Испытания и измерения электрические. Общие требования безопасности», а также требования безопасности, приведённые в эксплуатационной документации на составные элементы комплекса и средства поверки.

• 5.2 Размещение и подключение измерительных приборов разрешается производить только при выключенном питании.

• 6.1 При проведении поверки комплекса должны соблюдаться условия, приведенные в таблице 3.

Таблица 3 - Условия проведения поверки комплекса

• 7.1 Проверить наличие эксплуатационной документации и срок действия свидетельств о поверке на средства поверки.

• 7.2 Подготовить средства поверки к проведению измерений в соответствии с руководствами по их эксплуатации.

• 8 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

• 8.1.1 При проведении внешнего осмотра комплекса проверить:

• - комплектность и маркировку комплекса;

• - наружную поверхность элементов комплекса, в том числе управляющих и питающих кабелей:

• - состояние органов управления:

• - наличие свидетельства о поверке на средства измерений из состава комплекса: векторный анализатор цепей N5224A. анализатор спектра N9030A, генераторы сигналов MXG 5183В, измеритель мощности N1914 с преобразователями измерительными 8487А и 8487D.

• 8.1.2 Проверку комплектности комплекса проводить сличением действительной комплектности с данными, приведенными в разделе «Комплект поставки» документа «Автоматизированный измерительно-вычислительный комплекс для измерений радиотехнических характеристик антенн и полезной нагрузки автономно и в составе космических аппаратов ТМСА 049. 050. 00Д. ТМСА 049. 050. 00Д ПС» (далее - ПС).

• 8.1.3 Проверку маркировки производить путем внешнего осмотра и сличением с данными. приведенными в ПС.

• 8.1.4 Результаты внешнего осмотра считать положительными, если:

• - комплектность и маркировка комплекса соответствует ПС:

• - наружная поверхность элементов комплекса, в том числе зеркала радиоколлиматора, облучателей, опорно-поворотных устройств, управляющих и питающих кабелей не имеет видимых механических повреждений, следов коррозии и друтих дефектов:

• - управляющие и питающие кабели не имеют механических и электрических повреждений:

• - органы управления закреплены прочно и без перекосов, действуют плавно и обеспечивают надежную фиксацию:

• - все надписи на органах управления и индикации четкие и соответствуют их функциональному назначению;

• - имеются свидетельства о поверке на средства измерений из состава комплекса: векторный анализатор цепей N5224A. анализатор спектра N9030A, генераторы сигналов MXG 5183В. измеритель мощности N1914 с преобразователями измерительными 8487А и 8487D.

В противном случае результаты внешнего осмотра считать отрицательными и последующие операции поверки не проводить.

• 8.2.1 Идентификация программного обеспечения (далее - ПО)

  • 8.2.1.1 Включить персональные компьютеры (далее - ПК), для чего:

• - на блоке источника бесперебойного питания нажать кнопку ВКЛ:

• - нажать на системном блоке ПК кнопку включения:

• - включить монитор.

Установить далее на ПК программу, позволяющую определять версию и контрольную сумму файла по алгоритму MD5. например, программу «HashTab».

• 8.2.1.2 Выбрать в папке файл AAMS.exe, нажать на правую кнопку мыши на файле и выбрать пункт «Свойства». Открыть вкладку «Хеш-суммы файлов». Наблюдать контрольную сумму файла/14MS.exe по алгоритму MD5. Открыть вкладку «О программе». Наблюдать значение версии файла AAMS.exe. Результаты наблюдения зафиксировать в рабочем журнале.

• 8.2.1.3 Повторить операции п. 8.2.1.2 для файлов MeasurementCenter.exe и ProviLab.exe.

• 8.2.1.4 Сравнить полученные контрольные суммы и версии с их значениями, записанными в РЭ. Результат сравнения зафиксировать в рабочем журнале.

• 8.2.1.5 Результаты идентификации ПО считать положительными, если полученные идентификационные данные ПО соответствуют значениям, приведенным в таблице 4.

Таблица 4 - Идентификационные данные программного обеспечения

В противном случае результаты проверки соответствия ПО считать отрицательными и последующие операции поверки не проводить.

• 8.2.2 Проверка работоспособности

  • 8.2.2.1 Подготовить комплекс к работе в соответствии с РЭ.

  • 8.2.2.2 Проверить работоспособность аппаратуры комплекса путем проверки отсутствия сообщений об ошибках и неисправностях при загрузке программных продуктов «AAMS.exe». «MeasurementCenter.exe» и «ProviLab.exe».

  • 8.2.2.3 Проверить работоспособность всех приводов опорно-поворотного устройства (ОПУ).

  • 8.2.2.4 Проверить работоспособность ОПУ облучателей зеркала радиоколлиматора.

  • 8.2.2.5 Установить на ОПУ тестовую антенну. Провести изхмерения амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) в рабочем диапазоне частот антенны. Сохранить результаты измерений.

  • 8.2.2.6 Результаты проверки считать положительными, если аппаратура комплекса работоспособна и позволяет при помощи программного обеспечения:

• - управлять приводами опорно-поворотных устройств комплекса;

• - проводить измерения АЧХ;

• - сохранять результаты измерений.

В противном случае результаты поверки считать отрицательными и последующие операции поверки не проводить, комплекс бракуется и подлежит ремонту.

8.3 Определение метрологических характеристик

• 8.3.1.1 Подготовить анализатор цепей векторный ZVA50 для работы в соответствии с РЭ.

• 8.3.1.2 Подключить аттенюатор программируемый 84908М к измерительным портам анализатора цепей векторного ZVA50 с использованием фазостабильных кабельных сборок.

Установить параметры обзора:

• - диапазон частот от 1 до 46 ГГц (должен содержать частоты на которых выполняются измерения в тракте комплекса);

• - выходная мощность 0 дБ [отн. 1 мВт]:

• - ширина полосы фильтра ПЧ 1 кГц;

• - количество усреднений 10:

• - режим измерений S12 (или S21).

Зафиксировать амплитуду K_xM(nf) измеряемого коэффициента передачи поочередно для ослаблений программируемого аттенюатора xdB = 0 и 10 дБ.

• 8.3.1.3 Подготовить комплекс для измерений группового времени запаздывания в соответствии с РЭ. Установить на ОПУ антенну рупорную с диапазоном рабочих частот, соответствующим диапазону частот используемого облучателя.

Сориентировать антенну рупорную для работы на согласованной поляризации электромагнитного поля, электрическую ось антенны установить в направлении зеркала радиоколлиматора по максимуму принимаемого сигнала.

Измерения проводить в произвольной очередности для всех частотных диапазонов. Диапазоны частот облучателей комплекса приведены в таблице 5.

Таблица 5 - Диапазоны частот облучателей комплекса

• 8.3.1.4 Подключить в приёмную часть СВЧ тракта комплекса аттенюатор программируемый 84908М (аттенюатор устанавливается на выходе антенны или облучателя коллиматора до первого активного элемента тракта).

• 8.3.1.5 Зафиксировать амплитуду S_xdB(nf} измеряемого коэффициента передачи поочередно для ослаблений программируемого аттенюатора xdB = 0 и 10 дБ.

• 8.3.1.6 Рассчитать инструментальную погрешность [дБ] измерения амплитуды по формуле (8.3.1.1):

^/_n/)=±|[s^(«n-5_0rfe(<)]-[^(»n-^(«/)]|,              (8.3.1.1)

где S_xM(nf) - результаты измерений модуля коэффициента передачи в тракте комплекса. дБ:

K_xdB{nf) - результаты измерений модуля коэффициента передачи при калибровке аттенюатора. дБ.

• 8.3.1.7 Рассчитать инструментальную погрешность [°] измерения фазы по формуле (8.3.1.2):

=±—arc/g(10⁰⁰^ -1),

Л

где 0_} = тах[Ж_лЛ5(и/')] - среднее значение инструментальной погрешности в диапазоне частот. дБ.

• 8.3.1.8 Повторить пп. 8.3.1.3-8.3.1.7 поочерёдно для остальных поддиапазонов частот (облучателей коллиматора) из таблицы 5.

• 8.3.1.9 Пределы допускаемой погрешности измерений группового времени запаздывания и неравномерности группового времени запаздывания &GD в диапазоне частот [с] рассчитать на основе частных составляющих суммарной погрешности по формуле (8.3.1.3):

  

(8.3.1.3)

где А/ = 6 х 10^ъ - частотная апертура. Гц;

3 - составляющая суммарной погрешности, зависящая от диапазона измерений ГВЗ и диапазона частот, подставляется из таблицы 6:

Таблица 6 - Составляющая суммарной погрешности 3

0_Х - составляющая суммарной погрешности, обусловленная инструментальной погрешностью измерения фазы, градус (определяется в п. 8.3.1.7);

0₂ = 0,5 - составляющая суммарной погрешности, обусловленная нестабильностью частоты комплекса, градус:

0₃ = 0,32 - составляющая суммарной погрешности, обусловленная рассогласованием блока испытаний полезной нагрузки при работе на передачу, градус;

0_Д = 0,72 - составляющая суммарной погрешности, обусловленная рассогласованием передающего облучателя, градус:

0₅ = 1,0 - составляющая суммарной погрешности, обусловленная погрешностью фазы передающего облучателя, градус;

0₆ = 0.91 - составляющая суммарной погрешности, обусловленная рассогласованием портов испытуемого изделия, градус;

0~ = 0,75 - составляющая суммарной погрешности, обусловленная собственным фазовым шумом испытуемого изделия, градус:

0$ = 0.5 - составляющая суммарной погрешности, обусловленная нестабильностью частоты испытуемого изделия, градус;

0_д= 0,72 - составляющая суммарной погрешности, обусловленная рассогласованием приемного облучателя, градус:

0_1О= 1.0 - составляющая суммарной погрешности, обусловленная погрешностью фазы приемного облучателя, градус:

0_п = 0.32 - составляющая суммарной погрешности, обусловленная рассогласованием блока испытаний полезной нагрузки при работе на прием, градус:

0_|2= 0.25 - составляющая суммарной погрешности, обусловленная погрешностью фокусировки облучателя, градус;

- составляющая суммарной погрешности, обусловленная неравномерностью ампли-ту дно-фазового распределения поля при работе на передачу, подставляется из таблицы 7;

0_|4 - составляющая суммарной погрешности, обусловленная неравномерностью амплитудно-фазового распределения поля при работе на прием, подставляется из таблицы 7;

Таблица 7 - Составляющие суммарной погрешности 0₁₃ и #₁₄

0₁₅ = 1.81 - составляющая суммарной погрешности, обусловленная соотношением сиг-нал/шум. градус;

0₁₆= 1,25 - составляющая суммарной погрешности, обусловленная другими факторами, градус.

• 8.3.1.10 Результаты поверки считать положительными, если погрешности измерений группового времени запаздывания и неравномерности группового времени запаздывания в диапазоне частот не превышают пределов, приведённых в таблице 8.

Таблица 8 - Пределы допускаемой погрешности измерений группового времени запаздывания и неравномерности группового времени запаздывания M3D___________________________

• 8.3.2.1 Пределы допускаемой погрешности измерений амплитудно-частотной характеристики <5-1 ЧХ в диапазоне частот [дБ] рассчитать на основе частных составляющих суммарной погрешности по формуле (8.3.2.1):

  /

  <544Y = ±10Ig 1 +

  
  

  (8.3.2.1)

где 0_} - составляющая суммарной погрешности, обусловленная инструментальной погрешностью измерения амплитуды, дБ (определяется в п. 8.3.1.6);

0₂ = 0.05 - составляющая суммарной погрешности, обусловленная рассогласованием блока испытаний полезной нагрузки при работе на передачу. дБ:

0₃= 0.11 - составляющая суммарной погрешности, обусловленная рассогласованием передающего облучателя. дБ;

0₄ - составляющая суммарной погрешности, обусловленная погрешностью коэффициента усиления передающего облучателя, подставляется из таблицы 9;

0₅ = 0,14 - составляющая суммарной погрешности, обусловленная рассогласованием портов испытуемого изделия. дБ:

0_Ь = 0,1 - составляющая суммарной погрешности, обусловленная погрешностью коэффициента передачи испытуемого изделия. дБ:

0т = 0.11 - составляющая суммарной погрешности, обусловленная рассогласованием приемного облучателя. дБ:

0_S - составляющая суммарной погрешности, обусловленная погрешностью коэффициента усиления приемного облучателя, подставляется из таблицы 9:

0₉ - составляющая суммарной погрешности, обусловленная погрешностью калибровки комплекса, подставляется из таблицы 9:

Таблица 9 - Составляющие погрешности измерений амплитудно-частотной характеристики &4ЧХ

3_[0 = 0.05 - составляющая суммарной погрешности, обусловленная рассогласованием блока испытаний полезной нагрузки при работе на прием. дБ;

З_и- 0.3 - составляющая суммарной погрешности, обусловленная другими факторами, дБ:

0₁₂ - составляющая суммарной погрешности, обусловленная неравномерностью амплитудно-фазового распределения поля при работе на передачу, подставляется из таблицы 10:

3^ - составляющая суммарной погрешности, обусловленная неравномерностью амплитудно-фазового распределения поля при работе на прием, подставляется из таблицы 10:

3_]А = 0.27 - составляющая суммарной погрешности, обусловленная соотношением сиг-нал/шум. дБ.

Таблица 10 - Составляющие суммарной погрешности З_г и 3^

• 8.3.2.2 Результаты поверки считать положительными, если погрешности измерений амплитудно-частотной характеристики &4ЧХ в диапазоне частот не превышают пределов, приведённых в таблице 11.

Таблица 11 - Пределы допускаемой погрешности измерений амплитудно-частотной характеристики* &4ЧХ

Примечание:

* - при эквивалентной изотропно излучаемой мощности до плюс 70 дБ[Вт] и от-ношении сигнал/шум не менее 30 дБ.

9.1 Комплекс признается годным, если в ходе поверки все результаты поверки положительные.

• 9.2 Результаты поверки удостоверяются свидетельством о поверке.

• 9.3 При проведении поверки отдельных измерительных каналов (частотных поддиапазонов. определяемых типами используемых облучателей коллиматора) комплекса в свидетельстве о поверке указываются об объёме проведённой поверки.

• 9.3 Если по результатам поверки комплекс признан непригодным к применению, оформляется извещение о непригодности к применению с указанием причин непригодности.

Начальник НИО-1 ФГУП «ВНИИФТРИ»

12