《飞机高强辐射场（HIRF）防护符合性验证指南》

1HBXXXX—202X飞机高强辐射场（HIRF）防护符合性验证指南本文件提供了民用飞机高强辐射场（HIRF）防护符合性验证流程、验证方法及相关符合性文件的指南。本文件适用于民用飞机，其他飞机可参考使用。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。CCAR-25-R4中国民用航空规章第25部运输类飞机适航标准HB6167-2014民用飞机机载设备环境条件和试验方法SAEARP4761A民用飞机机载系统和设备安全性评估过程的指南和方法（GuidelinesandMethodsforConductingtheSafetyAssessmentProcessonCivilAirborneSystemsandEquipment）SAEARP5583A飞机在HIRF环境中的合格审定指南（GuidetoCertificationofAircraftinaHighIntensityRadiatedField(HIRF)Environment）AC20-158A运行在HIRF环境下的航空器电子和电气系统合格审定（TheCertificationofAircraftElectricalandElectronicSystemsforOperationintheHigh-intensityRadiatedFields(HIRF)Environment）AC23.1309-1E23部飞机的系统安全性分析和评估（SystemSafetyAnalysisandAssessmentforPart23Airplanes）3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1高强辐射场highintensityradiatedfield(HIRF)大功率发射机对外辐射所形成的电磁场，主要来源于地面、舰船、海上平台或航空器上的雷达、通信、电子对抗等大功率发射设备。3.2审定HIRF环境民用飞机HIRF防护符合性验证所选用的高强辐射场环境，也称为HIRF环境Ⅰ。3.3正常HIRF环境民用飞机在正常飞行模式下所遇到的高强辐射场环境，也称为HIRF环境Ⅱ。3.4飞机高电平测试aircrafthighleveltest通过审定HIRF环境或正常HIRF环境的电磁能量照射飞机，检查飞机电子电气系统的功能、性能是否正常，直接验证电子电气系统的HIRF防护能力。3.5飞机低电平耦合测试aircraftlowlevelcouplingtest2HBXXXX—202X通过相对较低的电磁能量照射飞机，归一化求得飞机内部场强的衰减曲线和互联线束上感应电流的传递函数，再外推计算得到飞机外部为HIRF环境时所对应的机内射频环境电平。3.6低电平直接驱动测试lowleveldirectdrivetest(LLDD)通过外部电磁场场强作用下形成的飞机表面电流直接注入到机体表面，测得飞机内部重要互联线束上的感应电流，归一化计算外部电磁场场强和飞机内部互联线束上感应电流之间的传递函数。测试频率范围为：10kHz~第一机身谐振频率（f0）/10。3.7低电平扫描电流测试lowlevelsweptcurrenttest(LLSC)通过低电平的射频能量照射飞机，测得飞机内部重要互联线束上的感应电流，归一化计算外部电磁场场强和飞机内部互联线束上感应电流之间的传递函数。测试频率范围为：第一机身谐振频率（f0）/10~400MHz。3.8低电平扫描场测试lowlevelsweptfieldtest(LLSF)通过低电平的射频能量照射飞机，测得飞机内部电磁场场强，归一化计算外部电磁场场强对飞机内部电磁场场强的衰减曲线。测试频率范围为：100MHz~18GHz。3.9传递函数transferfunction10kHz~400MHz频率范围内1V/m场强下飞机互联线束上感应电流的包络。3.10第一机身谐振频率thefirstresonantfrequency(f0)以飞机最大尺寸为波长对应的频率。3.11线束电流注入测试harnesscurrentinjection(HCI)通过将射频电流注入到飞机受试系统互联线束上，测量机上受试系统频率范围为10kHz~400MHz的传导敏感度。3.12飞机相似性评估aircraftsimilarityassessment(ASA)已验证飞机的飞机测试结果（传递函数/衰减曲线）应用于相似新飞机的飞机级验证方法。3.13系统相似性评估systemsimilarityassessment(SSA)已鉴定系统的系统级和/或设备级测试数据应用于相似新系统的系统级验证方法。4HIRF环境电平4.1审定HIRF环境电平审定HIRF环境（也称为HIRF环境Ⅰ)的电平，见表1。表1引自CCAR-25-R4的附录L。场强是用调制信号周期内峰值的均方根表示。表1审定HIRF环境电平3HBXXXX—202X表1（续）4.2正常HIRF环境电平正常HIRF环境（也称为HIRF环境Ⅱ)的电平，见表2。表2引自CCAR-25-R4的附录L。场强是用调制信号周期内峰值的均方根表示。表2正常HIRF环境电平5系统HIRF防护符合性验证过程5.1系统HIRF防护等级分类飞机电子电气系统HIRF防护等级分类是开展系统HIRF防护符合性验证过程的第一步骤。飞机电子电气系统HIRF防护等级分为A、B和C三类，见表3。系统HIRF防护等级取决于其功能失效影响等级，飞机级功能危险性分析、系统故障模式及影响分析、故障树分析等安全性评估结论为飞机电子电气系统HIRF防护等级分类的依据。4HBXXXX—202X表3飞机电子电气系统HIRF防护等级分类A对于其功能失效会影响或妨碍飞机继续安全飞行和着B对于其功能失效会严重降低飞机性能或飞行机组应对C对于其功能失效会降低飞机性能或飞行机组应对不利5.2A级系统HIRF防护符合性验证过程5.2.1验证流程A级电子电气系统HIRF防护符合性验证主要包括：飞机级验证、系统级验证和抗扰度评估等，验证流程，见图1。图1A级系统HIRF防护符合性验证流程本指南飞机级验证和系统级验证的频率范围为10kHz~18GHz。当A级系统内部没有电路工作在18GHz~40GHz，若飞机级验证和系统级验证的测试结果能够表明A级系统在12GHz~18GHz频率范围HIRF防护的符合性，则可以应用12GHz~18GHz的测试结果来表明A级系统在18GHz~40GHz频5HBXXXX—202X率范围HIRF防护的符合性；否则要求飞机级验证和系统级验证的频率上限至40GHz。5.2.2飞机级验证飞机级验证的主要工作是：a）飞机评估判定，从以下方法选择其一做飞机级验证：1）飞机测试；2）传递函数/衰减曲线（仅适用于A级显示系统）；3）飞机相似性评估（有适用条件，见6.4.2）。b）若飞机测试作为飞机级验证，则选择飞机测试方法。除特殊要求外，推荐采用低电平耦合测试。c）开展飞机低电平耦合测试，并以此测试结果外推得到的机内HIRF环境电平与系统级验证结果共同作为抗扰度评估的依据。飞机低电平耦合测试的分类和频率范围，见图2：1）低电平直接驱动测试，频率范围：10kHz~f0/10；2）低电平扫描电流测试，频率范围：f0/10~400MHz；3）低电平扫描场测试，频率范围：100MHz~18GHz。d）若出于特殊要求选择飞机高电平测试，则直接采用审定HIRF环境或正常HIRF环境的电磁能量照射飞机，检查飞机A级电子电气系统的功能、性能是否正常，并以此测试结果直接进行抗扰度评估。e）若传递函数/衰减曲线（仅适用于A级显示系统）作为飞机级验证，则应结合飞机尺寸特征、A级显示系统及其互联线束的安装区域，选择合适的传递函数/衰减曲线，并以此传递函数/衰减曲线外推得到的机内HIRF环境电平与系统级验证结果共同作为抗扰度评估的依据。f）若飞机相似性评估作为飞机级验证，则将已验证飞机的飞机测试结果（传递函数/衰减曲线）应用于相似新飞机，并以此测试结果外推得到的机内HIRF环境电平与系统级验证结果共同作为抗扰度评估的依据。图2飞机低电平耦合测试的分类关于飞机级验证，本指南在第6章详细介绍飞机相似性评估（见6.4）、飞机高电平测试（见6.6）、飞机低电平扫描电流测试（见6.7）、飞机低电平扫描场测试（见6.8）。低电平直接驱动测试的前提是完成飞机表面电流分析，飞机设计或测试人员可选择不做此测试，采用斜率为20dB/10倍频且截止频率至f0/10的归一化曲线等效替代此测试结果。6HBXXXX—202X5.2.3系统级验证系统级验证的主要工作是：a）系统评估判定，从以下方法选择其一做系统级验证：1）设备级和系统级测试；2）系统相似性评估（有适用条件，见6.5.2）。b）若测试作为系统级验证，则依次开展设备级测试、系统级测试，得到系统级验证结果。c）若系统相似性评估作为系统级验证，则将已鉴定系统的系统级和/或设备级测试数据应用于相似新系统，作为系统级验证结果。其中，系统级验证结果为A级系统能承受的HIRF敏感电平。针对试验室无法操作或无法准确测量的系统级传导敏感度测试，可在飞机上采用线束电流注入测试来替代。关于系统级验证，本指南在第6章详细介绍系统相似性评估（见6.5）、系统级测试（见6.9）、设备级测试（见6.10）、线束电流注入测试（见6.11）。5.3B/C级系统HIRF防护符合性验证过程B/C级电子电气系统HIRF防护符合性验证要求做设备级验证，不做飞机级验证和系统级验证，符合性验证流程，见图3。图3B/C级系统HIRF防护符合性验证流程本指南设备级验证的频率范围为10kHz~18GHz。当B/C级系统内部没有电路工作在18GHz~40GHz，若设备级验证的测试结果能够表明B/C级系统在12GHz~18GHz频率范围HIRF防护的符合性，则可以应7HBXXXX—202X用12GHz~18GHz的测试结果来表明B/C级系统在18GHz~40GHz频率范围HIRF防护的符合性；否则要求设备级验证的频率上限至40GHz。6系统HIRF防护符合性验证方法6.1概述电子电气系统HIRF防护适航验证的符合性方法，见表4。表4电子电气系统HIRF防护适航验证的符合性方法将已鉴定系统的系统级和/或设备级测试数据应用于相似新系统的系统级验A级系统要做系统级测试，测试要求及方法可参照HB6167.2每个电子电气系统都要做设备级测试，产品供应商依据HB6167-2014完成设仅适用于A级显示系统，其中典型的传递函数和衰减曲线参考注：符合性方法：MC0—符合性声明；MC1—说明性文件；MC2—6.2说明性文件6.2.1目的通过图纸、文件等说明性文件，表明电子电气系统所采取的HIRF防护措施以及符合性验证的思路和方法。6.2.2文件要素在电子电气系统方案论证、方案设计、详细设计、工艺装配等一系列的文件中，需要体现所采取的HIRF防护措施，并在工程验证计划中体现HIRF防护符合性验证的思路和方法，验证的思路与方法应与HIRF防护审定计划的内容相对应。电子电气系统方案论证、方案设计、详细设计、工艺装配等一系列的文件中有关HIRF防护的描述应包括：a）硬件电路的设计；b）软件采取的措施（若有软件）；c）产品机箱、互联线束等的设计，包含屏蔽、电搭接和接地等；d）若产品已取美国联邦航空管理局颁发的技术标准规定项目批准书（TSOA）或中国民用航空局颁发的技术标准规定项目批准书（CTSOA），无法提供上述a）、b）、c）条，对于A级系统8HBXXXX—202X则要表明产品鉴定试验中射频敏感度试验电平大于或等于飞机机内HIRF环境电平，对于B/C级系统则要提供产品鉴定试验中射频敏感度试验的合格证据；d）电子电气系统在机上的布置和安装；e）电子电气系统互联线束的选择、布置和安装；f）其他相关的HIRF防护设计。6.3系统安全性评估6.3.1目的通过对电子电气系统的HIRF特定风险分析，将系统归类至合适的HIRF防护等级。6.3.2评估步骤系统安全性评估步骤如下：a）飞机级功能危险性分析；b）系统故障模式及影响分析，故障树分析；c）识别受HIRF影响的功能，评估执行这些功能的电子电气系统失效后对飞机的安全性影响；d）按照失效影响等级（灾难性、危险性、重要性），将电子电气系统归类至对应的HIRF防护等级，见5.1节的表3。具体评估步骤参考SAEARP4761A。6.4飞机相似性评估6.4.1定义飞机相似性评估是将已验证飞机的飞机测试结果（传递函数/衰减曲线）应用于相似新飞机的飞机级验证方法。6.4.2适用条件飞机相似性评估应满足以下要求方可使用：a）所参照的飞机已完成飞机低电平耦合测试，已通过HIRF防护符合性验证，没有不确定的HIRF防护问题；b）分析新飞机和所参照的飞机之间的差异，这种差异主要包括设备和线缆的布局布线、机体材料和结构、影响HIRF能量屏蔽效能的孔缝等，新飞机和所参照的飞机之间的差异应是极小的。若新飞机和所参照的飞机之间差异的影响存在不确定性，则需要额外的测试和分析用于解决这种不确定性问题。6.4.3操作步骤飞机相似性评估步骤如下：a）按照6.4.2a）的要求，选择所参照的飞机，提供所参照飞机的相关HIRF防护设计文件、相关飞机级HIRF测试的试验大纲和试验报告；b）分析新飞机和所参照的飞机在设备及线束的安装布放、机体材料和结构、窗户、舱门、口盖等方面的共性特征和重要差异；c）对两个飞机之间的差异可能会产生的影响进行评估，若两个飞机之间差异的影响存在不确定性，则执行步骤d），否则执行步骤e）；d）进行额外的测试和分析，以解决差异影响所产生的不确定性问题；e）在满足6.4.2b）要求的前提下，利用所参照飞机的飞机低电平耦合测试试验大纲和试验报告，完成相似性评估。6.5系统相似性评估6.5.1定义9HBXXXX—202X系统相似性评估是将已鉴定系统的系统级和/或设备级测试数据应用于相似新系统的系统级验证方法。6.5.2适用条件系统相似性评估应满足以下要求方可使用：a）所参照的系统已完成系统级和设备级测试，已在其他飞机上完成HIRF防护符合性验证，没有不确定的HIRF防护问题；b）分析需验证的系统和所参照的系统在组成和安装上的差异，这种差异主要体现在设备电路接口、布线、接地、搭接、连接器、线缆屏蔽等方面，需验证的系统和所参照的系统之间的差异应是极小的。若两个系统之间差异的影响存在不确定性，则需要额外的测试和分析用于解决这种不确定性问题。6.5.3操作步骤系统相似性评估步骤如下：a）按照6.5.2a）的要求，选择所参照的系统，提供所参照系统的相关HIRF防护设计文件、试验大纲、试验报告；b）分析需验证的系统和所参照的系统在组成、设计和安装等方面的共性特征和重要差异；c）对两个系统之间的差异可能会产生的影响进行评估，若两个系统之间差异的影响存在不确定性，则执行步骤d），否则执行步骤e）；d）进行额外的测试和分析，以解决差异影响所产生的不确定性问题；e）在满足6.5.2b）要求的前提下，利用所参照系统的试验大纲、试验报告，完成相似性评估。6.6飞机高电平测试6.6.1测试目的本测试通过10kHz~18GHz频率范围内高电平的电磁能量照射飞机，直接验证A级电子电气系统的HIRF防护能力。6.6.2测试要求本测试的具体要求如下：a）飞机所有系统中的设备和线束安装完毕，并与飞机构型的实际情况相符；b）测试在开阔场地进行，要求远离建筑物、金属反射物、架设或埋设的电力线路和大功率辐射源等，避免来自地面的不希望的干扰以及遮挡物的反射、多次反射、绕射等造成的多路径效应；c）测试前飞机上电检查受试系统的功能和性能是否正常，受试系统应为正常工作状态方可进行测试，若受试系统具备多种运行模式，则在不同的运行模式下，受试系统均应正常工作；d）用于受试系统运行的飞机外部或内部电源应符合飞机电源品质要求，且应采取有效的电磁防护措施，避免因被高电平电磁能量辐照而出现供电性能降低等问题；e）测试前应连接和调试用于监测受试系统工作状态的辅助测试设备，一般采用BIT、图像和字符显示、声音输出以及其他信号输出等方式监测；f）取决于飞机尺寸和所需试验电平，可以采取发射天线局部化照射受试飞机的方式。结合飞机孔径位置（如风挡、窗户、舱门等）、受试系统及其互联线束安装位置，调整发射天线的照射角度，保证在发射天线的照射方向上受试系统及其互联线束可获得最大耦合能量；g）在发射天线照射飞机的地面区域上铺设吸波材料，以减少任何来自地面反射波的影响；h）天线架设高度的选择具体由天线最有效照射效果确定，一种选择是飞机中轴线垂直于地面的高度，另一种选择是受试系统及线束集中位置处的高度。发射天线采用两种极化方式，水平极化和垂直极化；HBXXXX—202Xi）对于400MHz以下频率，测试波形建议采用连续波、方波调制（调制深度不小于99%的1kHz方波调制）；对于400MHz以上频率，测试波形建议采用脉冲调制；测试波形也可考虑采用与受试系统相关的附加调制；j）测试前监测试验场地的电磁背景噪声，测试频率剔除大于噪底6dB的频点，以消除电磁背景噪声对测试的影响，测试频率点数至少应为每十倍频程100个，测试频率点的间隔应按对数分布；k）不计测试设备调整稳定所需的时间，每个测试频率点的驻留时间至少应为1s，且应充分考虑调制方式、受试系统的工作响应，必要时可增加每个测试频率点的驻留时间；l）飞机应放置在非金属地面上，无电接触地面，对于具备静电泄放功能的起落架轮胎，建议在轮胎和地面之间采用绝缘介质隔离，介质厚度典型值为2cm；m）测试过程中应保证测试人员和测试设备的安全，可采用屏蔽设施如屏蔽室或屏蔽方舱等进行电磁防护。6.6.3测试配置6.6.3.1高电平校准配置按图4所示进行无飞机在场时的高电平校准配置。a）发射天线和接收天线（或场强探头）应在试验场地上方的同一测量高度，测量高度按6.6.2h）的规定；b）发射天线和接收天线（或场强探头）由非金属台架支撑，接收天线（或场强探头）通过光纤链路连接测试设备；c）按6.6.2f），明确并记录发射天线至飞机的距离D；d）由接收天线（或场强探头）和频谱仪（或场强计）测量无飞机在场时的电场场强；e）由定向耦合器和频谱仪记录功率放大器至发射天线的正向功率。图4飞机高电平校准配置图6.6.3.2高电平测试配置按图5所示进行飞机高电平测试配置。a）试验飞机定位在以电场测量点为中心；b）发射天线由非金属台架支撑，离场地平面的高度为6.6.3.1中的测量高度，至飞机中心的距离保持为D，天线照射方向按6.6.2f）的规定；c）由定向耦合器和频谱仪记录功率放大器至发射天线的正向功率；d）由受试系统监测传感器和响应监测设备监测受试系统的响应。HBXXXX—202X图5飞机高电平测试配置图6.6.4测试方法6.6.4.1高电平校准方法在试验场地施加电场进行高电平校准，以建立规定场强值的电场。电场场强应符合审定HIRF环境电平或正常HIRF环境电平的要求，见表1和表2。按6.6.3.1的校准配置，完成下列步骤：a）测试设备通电预热，使其达到稳定工作状态；b）将信号发生器调至测试频率，缓慢增加信号发生器和功率放大器的输出功率，直至电场校准数据达到规定的场强值，并记录功率放大器至发射天线的正向功率；c）按6.6.2i）、6.6.2j）和6.6.2k）的测试要求，在10kHz~18GHz频率范围内进行扫描，重复步骤b），直至完成每个测试频率点的电场校准和正向功率记录；d）改变发射天线照射方向和极化，重复步骤b）和c直至完成发射天线所有照射方向和极化。6.6.4.2高电平测试方法按6.6.3.2的测试配置，完成下列步骤：a）测试设备通电预热，使其达到稳定工作状态；b）飞机上电并开启受试系统，使其达到正常工作状态；HBXXXX—202Xc）按6.6.2i）和6.6.2k）的测试要求，将信号发生器调至测试频率，采用与校准相同的功率放大器至发射天线的正向功率对试验飞机进行照射；d）通过受试系统监测传感器和受试系统响应监测设备，监测受试系统的响应并记录其在该运行模式下的状态；e）按6.6.2j）的测试要求，在10kHz~18GHz频率范围内进行扫描，重复步骤c）和d），直至完成每个测试频率点的测量和监测；f）改变发射天线照射方向和极化，重复步骤c）、d）和e），直至完成发射天线所有照射方向和极化；g）若受试系统具备多种运行模式，则在受试系统不同的运行模式下，重复步骤c）、d）、e）和f直至完成受试系统所有运行模式下的测试。6.6.5数据处理飞机高电平测试的数据处理包括：a）提供在10kHz~18GHz频率范围内无飞机时试验场地的电场场强数据、功率放大器至发射天线的正向功率，确认电场场强数据是否与规定场强值一致，其中规定场强值应符合审定HIRF环境电平或正常HIRF环境电平的要求；b）提供10kHz~18GHz频率范围内受试系统在所有运行模式下每个测试频率点的响应情况表格。6.7飞机低电平扫描电流测试6.7.1测试目的本测试用来测量f0/10~400MHz频率范围内HIRF环境场强和飞机A级系统互联线束上感应电流之间的传递函数。6.7.2测试要求本测试的具体要求如下：a）飞机所有系统中的设备和线束安装完毕，并与飞机构型的实际情况相符；b）测试在开阔场地进行，要求远离建筑物、金属反射物、架设或埋设的电力线路和大功率辐射源等，避免来自地面的不希望的干扰以及遮挡物的反射、多次反射、绕射等造成的多路径效应；c）发射天线与飞机中心之间的距离至少应为机身长度的1.5倍或飞机翼展宽，取二者中大者，以保证飞机被均匀照射，在整个飞机空间的场强变化小于4dB；d）天线架设高度的选择具体由天线最有效照射效果确定，一种选择是飞机中轴线垂直于地面的高度，另一种选择是受试系统及线束集中位置处的高度；e）发射天线的照射方向至少应包括4个方向：机头、机尾、机翼左右两侧，可考虑增加其他照射方向如45°、135°、225°、315°,见图6。照射角度可做适当调整，以适合机翼或飞机结构的尺度和布局。发射天线采用两种极化方式，水平极化和垂直极化；f）测试波形可选择采用连续波或方波调制，其中方波调制为调制深度不小于90%的1kHz方波调制；g）测试前监测试验场地的电磁背景噪声，测试频率点剔除大于噪底6dB的频点，以消除电磁背景噪声对测试的影响，测试频率点数至少应为每十倍频程100个，测试频率点的间隔应按对数分布；h）不计测试设备调整稳定所需的时间，每个测试频率点的驻留时间至少应为1s。HBXXXX—202X图6LLSC测试发射天线的照射方向6.7.3测试配置6.7.3.1LLSC校准配置按图7所示进行LLSC校准配置：a）发射天线和场强探头应在试验场地上方的同一校准高度，校准高度按6.7.2d）的规定；b）场强探头由非金属台架支撑，并通过光纤链路连接测试设备。图7LLSC校准配置图6.7.3.2LLSC测量配置按图8所示进行LLSC测量配置：HBXXXX—202Xa）试验飞机定位在以校准点为中心；b）发射天线由非金属台架支撑，离场地平面的高度为6.7.3.1中的校准高度，至飞机中心的距离保持为D，天线照射方向按6.7.2e）的图6中所示；c）电流探头置于距受试系统连接器50mm处，若连接器和基座壳总长超过50mm，则电流探头应尽量靠近连接器的基座壳，电流探头连接同轴电缆并通过光纤链路连接到测试设备。图8LLSC测量配置图6.7.4测试方法6.7.4.1LLSC校准方法按6.7.3.1的校准配置，完成下列步骤：a）测试设备通电预热，使其达到稳定工作状态；b）按6.7.2f）、6.7.2g）和6.7.2h）的测试要求，在f0/10~400MHz频率范围内进行扫描，并记录场强校准数据、功率放大器至发射天线的正向功率；c）改变发射天线照射方向和极化，重复步骤b），直至完成发射天线所有的照射方向和极化。6.7.4.2LLSC测量方法HBXXXX—202X按6.7.3.2的测试配置，完成下列步骤：a）测试设备通电预热，使其达到稳定工作状态；b）按6.7.2f）、6.7.2g）和6.7.2h）的测试要求，在f0/10~400MHz频率范围内进行扫描，采用与校准相同的功率放大器至发射天线的正向功率对试验飞机进行照射，测量并记录受试系统互联线束上的感应电流；c）改变发射天线照射方向和极化，重复步骤b），直至完成发射天线所有的照射方向和极化；d）在下一个试验线束上布置电流探头，并重复执行步骤b）和c直至完成所有试验线束感应电流的测量。6.7.5数据处理对于试验飞机的受试系统互联线束，LLSC测试的数据处理步骤如下：a）统计在发射天线不同照射方向和极化下，受试系统互联线束在各测试频率点上的最大感应电流Imax(f)；b）归一化计算受试系统互联线束上感应电流的传递函数TLLSC(f)，TLLSC(f)=Imax(f)/EO(f)，其中EO(f)为校准电场场强；c）提供f0/10~400MHz频率范围内受试系统互联线束上感应电流的传递函数曲线，典型示例见图9。图9LLSC测试数据处理结果示例6.8飞机低电平扫描场测试6.8.1测试目的本测试用来测量100MHz~18GHz频率范围内一定外部场强下存在于飞机A级系统安装位置处的场强，以确定飞机机体所提供的HIRF能量衰减。6.8.2测试要求本测试的具体要求如下：a）飞机所有系统中的设备和线束安装完毕，并与飞机构型的实际情况相符。b）测试在开阔场地进行，远离高大建筑、金属反射物、架设或埋设的电力线路和大功率辐射源等，避免来自地面干扰源的电磁干扰以及遮挡物的反射、多次反射、绕射等造成的多路径效应。c）在发射天线照射飞机的地面区域上铺设吸波材料，以减少任何来自地面反射波的影响。d）发射天线与飞机的距离约为10m，天线架设的高度应使其与飞机的中心线或底部齐平。HBXXXX—202Xe）发射天线的照射方向见图10，对于驾驶舱的照射角度为0°、45°、90°、270°、315°,若驾驶舱设计为对称，则只需从0°、45°、90°照射；对于设备隔间的照射角度为45°、90°、135°;这些照射角度可做调整，要考虑飞机孔径位置（如风挡、窗户、舱门等以保证在发射天线的照射方向上可获得最大耦合能量。发射天线采用两种极化方式，水平极化和垂直极化。f）测试波形可选择采用连续波或方波调制，其中方波调制为1kHz方波以及不小于90%的调制深度。g）测试前监测试验场地的电磁背景噪声，测试频率剔除大于噪底6dB的频点，以消除电磁背景噪声对测试的影响，测试频率点数至少应为每十倍频程100个，测试频率点的间隔应按对数分布。h）不计测试设备调整稳定所需的时间，每个测试频率点的驻留时间至少应为1s。i）飞机隔间内产生的各种驻波波形影响场的均匀性，为确定隔间内的最大值场，可结合实际试验情形选择以下三种方案之一：1）在一个位置测量，采用混响技术修正驻波波形，隔间内放置金属搅拌器，在搅拌器一个循环中的一个瞬间会出现隔间内测量位置的最大值场；2）在具有一个接收天线（或场强探头）的隔间内的不同位置进行多次测量；3）在具有大量接收天线（或场强探头）的隔间内在多个位置布置接收天线（或场强探头）。图10发射天线的照射方向6.8.3测试配置6.8.3.1LLSF校准配置按图11所示进行LLSF校准配置：a）发射天线和接收天线（或场强探头）应在试验场地上方的同一校准高度，校准高度的确定按6.8.2d）所述；b）发射天线和接收天线（或场强探头）均由非金属台架支撑，接收天线（或场强探头）通过光纤链路连接测试设备。HBXXXX—202X图11LLSF校准配置图6.8.3.2LLSF测量配置按图12所示进行LLSF测量配置：a）发射天线由非金属台架支撑，离场地平面的高度为6.8.3.1中的校准高度，在每个测试位置与飞机的间隔保持在10m处，照射方向按6.8.2e）的图10所示；b）接收天线（或场强探头）在机内各设备隔间中选择6.8.2i）中的一种方案进行测量，若机内采用接收天线，则接收天线应与发射天线在同一时刻保持相同极化方式（水平极化或垂直极化）。HBXXXX—202X图12LLSF测量配置图6.8.4测试方法6.8.4.1LLSF校准方法按6.8.3.1的测试配置，完成下列步骤：a）测试设备通电预热，使其达到稳定工作状态；b）按6.8.2f）、6.8.2g）和6.8.2h）的测试要求，在100MHz~18GHz频率范围内进行扫描，并记录场强校准数据、功率放大器至发射天线的正向功率；c）改变发射天线照射方向和极化，重复步骤b），直至完成所有照射方向和极化。6.8.4.2LLSF测量方法按6.8.3.2的测试配置，完成下列步骤：a）测试设备通电预热，使其达到稳定工作状态；HBXXXX—202Xb）按6.8.2f）、6.8.2g）和6.8.2h）的测试要求，在100MHz~18GHz频率范围内进行扫描，采用与校准中相同的发射天线正向功率对试验飞机进行照射，在机内被测设备隔间中选择6.8.2i）中的一种方案进行测量并记录最大值场强；c）改变发射天线照射方向和极化，重复步骤b），直至完成所有照射方向和极化；d）在下一个被测设备隔间中布置LLSF测试设备，并重复执行步骤b）和c直至完成机上所有A级系统安装位置处的场强测量。6.8.5数据处理对于试验飞机的每一个A级系统安装位置，LLSF测试的数据处理步骤如下：a）统计在发射天线不同照射方向和极化下，飞机被测隔间在各测试频率点上的最大场强值Emax(f)；b）归一化计算飞机被测隔间内的最小衰减值Smin(f)，Smin(f)=-20log(Emax(f)/EO(f))，其中EO(f)为校准电场场强；c）在一定带宽（简称为5%BW）内对测试频率点的归一化最小衰减值Smin(f)取平均衰减值SBW，测试频率点f为5%BW的中心频率点，5%BW的带宽为f×5%，平均化计算结果示例见图13；d）提供100MHz~18GHz频率范围内飞机被测隔间内的5%BW平均衰减曲线。图13LLSF测试数据处理结果示例6.9系统级测试6.9.1测试目的本测试是用于检验其功能失效会对飞机造成灾难级影响的A级系统承受频率范围为10kHz~18GHz的机内HIRF环境干扰的能力。6.9.2测试要求本测试的具体要求如下：a）系统级测试的试验布置应尽可能与系统装机布置状态保持一致；b）测试在系统正常运行时展开，将系统设置为多种运行模式，以保证在系统最敏感的运行模式下完成系统级测试；c）若系统的线束分支为多根线束，则应对每个分支线束进行传导敏感度测试，当系统有冗余设计或多通道结构时，建议采用多通道传导敏感度测试；d）为系统定义合格判据，任何A级系统易受影响的状态、故障或功能异常等都应被记录和评估。6.9.3测试配置测试配置参照HB6167.22。HBXXXX—202X6.9.4测试方法测试方法参照HB6167.22。6.9.5数据处理系统级HIRF敏感度测试的数据处理包括：a）提供系统在10kHz~400MHz频率范围内HIRF环境传导敏感电平和100MHz~18GHz频率范围内HIRF环境辐射敏感电平；b）提供系统HIRF环境传导/辐射敏感电平与频率的测试曲线。6.10设备级测试6.10.1测试目的本设备级测试为射频敏感度测试，用于检验飞机电子电气设备承受频率范围为10kHz~18GHz的机内HIRF环境干扰的能力。6.10.2测试要求测试要求参照HB6167.22。6.10.3测试配置测试配置参照HB6167.22。6.10.4测试方法测试方法参照HB6167.22。6.10.5其他本测试为电子电气设备鉴定试验中的测试项。产品供应商应按照HB6167完成设备鉴定试验，提供鉴定试验报告表明设备合格性。6.11线束电流注入测试6.11.1测试目的本测试是将射频电流注入到飞机受试系统互联线束上，测量10kHz~400MHz频率范围内受试系统的传导敏感度。针对在试验台上无法进行或无法准确测量的系统级HIRF传导敏感度测试，可采用本测试等效替代。6.11.2测试要求本测试的具体要求如下：a）受试系统的试验电平是在其LLSC测试的数据包络线上留最小3dB的裕度，见图14。b）所选的试验频率应具有近似不变的变化比率，表5给出10kHz~400MHz频率范围内所要求的试验频率数量最少的一组频率。附加的试验频率应基于受试系统的认知和LLSC测得的强耦合频率来确定。c）测试采用如下试验波形，见图15：2）在一频率组或0.5~3.0Hz（额定1Hz）之间的调制方波，至少90%调制深度；3）在一频率组或0.5~3.0Hz（额定1Hz）之间的调制方波，至少90%调制深度，附加在300Hz~3kHz之间变化的扫描方波调制（与0.5~3.0Hz方波“闭合”周期同步）；4）可能需要包括基于受试设备知识和来自EQE的附加调制。d）HCI测试前，建议进行环路阻抗试验，对电流注入探头输入每单位正向功率，扫描测量线束感应的电流，然后将测量结果归一化到1W功率所对应的感应电流。环路阻抗试验结果能够用于表明HCI测试中频率扫描测量时线束感应电流的变化，尤其是线束共振时。HBXXXX—202Xe）对于受试系统内部或连接器壳体到飞机结构接地要穿行短导线的情形，电流注入探头应置于该接地线外的线束周围，如图16中的正确位置。电流探头的位置取决于接地线的长度，若接地线足够长，则选择位置A，可替换位置是位置B，见图16。建议在HCI测试时，电流探头放置在与LLSC测试中电流探头相同的位置。f）对于屏蔽只能覆盖部分线束的情形，电流探头布置位置的优先选择如下：1）电流探头置于无屏蔽段线束上，并尽量接近受试系统，如图17中测试位置1；2）电流探头置于屏蔽段线束上，离受试系统的距离为50mm，如图17中测试位置2。图14受试系统HCI测试的试验电平图15HCI测试试验波形的调制要求HBXXXX—202X图16HCI测试对接地线问题的处理图17HCI测试对不连续屏蔽问题的处理表5典型HCI测试的试验频率HBXXXX—202X6.11.3测试配置电流注入探头和电流探头被钳在受试系统互联线束上，电流探头和连接器之间的距离为50mm，电流探头和电流注入探头之间的距离为50mm，见图18。注意电流注入探头不应与机身结构有金属接触，不应对受试系统的线束和连接器增加过多的重量。图18HCI测试试验配置图6.11.4测试方法按6.11.3的测试配置，完成下列步骤：a）设置第一个试验频率，对电流注入探头施加试验波形，逐渐增加所注入信号的试验电平，直至以下情况之一出现，并执行相应步骤：1）受试系统出现敏感现象，继续执行步骤b）；2）受试系统HCI测试的试验电平已达到，记录试验电平和正向输入功率，并转至步骤c）继续执行。b）在试验频率和前一个试验频率的中间频率点上进行测量，并重复扫描部分频率，以确保敏感度数据未遗漏。在每个中间频率点，减少试验电平30dB，逐渐增加至敏感电平检查窗口效应。逐渐降低再增加试验电平到超过敏感阈值进行回滞检查。记录试验频率、敏感电平和正向输入功率，直至完成到达下一个试验频率前的传导敏感度曲线；c）对下一个试验频率进行扫描测量，调整试验电平，维持所需试验等级。若环路阻抗试验数据表明在两个试验频率间线束感应电流变化明显，则建议在两个试验频率之间的等距频率点检查感应电流，若扫描出现敏感现象，则重复步骤b）。若试验频率未出现敏感现象，记录试验频率、试验电平和正向输入功率。每5个试验频率后，正向输入功率要减少30dB，并增加回到试验电平，做窗口效应检查；d）重复步骤c），直至所有试验频率都已覆盖；e）在下一个试验线束上布置HCI测试设备，并按照步骤a）重复执行。6.11.5数据处理测试完成后，根据测试结果标绘HCI测试曲线。对于飞机任何A级电子电气系统，LLSC测试曲线不可以达到或超过HCI测试曲线。6.12结果分析与评估6.12.1A级系统抗扰度评估A级电子电气系统抗扰度评估的步骤如下：a）利用感应电流的传递函数和电磁场场强的衰减曲线进行外推计算，得到飞机外部为HIRF环境Ⅰ时（见4.1），A级系统互联线束上的感应电流和设备安装位置处的电磁场场强；HBXXXX—202Xb）比较系统级HIRF敏感度测试数据与A级系统互联线束上的感应电流和设备安装位置处的电场场c）若系统级HIRF敏感度测试数据低于A级系统互联线束上的感应电流或设备安装位置处的电场场强，则认为A级系统的HIRF抗扰度是不可接受的，需采取一定的修正措施。6.12.2B/C级系统抗扰度评估B/C级电子电气系统抗扰度评估的步骤如下：a）检查B/C级系统的设备级HIRF敏感度测试数据，观察B/C级系统的HIRF敏感现象，判断其是否满足合格判据；b）若B/C级系统HIRF敏感度测试不满足合格判据，则认为B/C级系统的HIRF抗扰度是不可接受的，需要采取一定的修正措施。7HIRF防护符合性文件7.1审定计划在开始HIRF防护适航符合性验证活动之前，应制定HIRF防护审定计划。HIRF防护审定计划至少应包括以下内容：b）引用文件；c）缩略语说明；d）引用/关联的审定计划；e）专业描述（包含飞机外部和内部HIRF环境分析、电子电气系统的HIRF防护等级说明、HIRF防护设计等）；f）构型管理（含构型文件结构图）；g）审定基础；h）符合性方法（包含验证条款、符合性验证思路说明、符合性方法表）；i）供应商（含试验供应商概述以及供应商支持计划）；j）符合性验证试验（包含试验项目清单、试验件和试验设备清单、试验计划k）符合性文件清单；l）计划实施（包含符合性验证资料提交计划、试验计划等）。7.2相似性评估报告相似性评估应使用之前在HIRF符合性程序中被验证的飞机和系统的验证数据，相似性评估报告至少应包含如下内容：a）相似性评估目的；b）相似性评估范围；c）被相似性评估的系统描述；d）之前被验证的飞机和系统的验证数据；e）被相似性评估与被验证的飞机/系统的共性特征及重要差异；f）相似性不确定度的描述及飞机和系统的重要差异影响评估；g）结论。7.3试验大纲HIRF防护符合性试验包括飞机级HIRF试验、系统级HIRF防护试验、设备级HIRF防护试验。HIRF防护符合性试验大纲至少应包括以下内容：a）试验目的（包含拟验证的适航条款）；b）试验件（含对飞机、被试系统构型和安装的描述）；HBXXXX—202Xc）试验设备；d）试验要求（包含试验场地、人员要求、试验件和试验设备的制造符合性要求等e）试验预期如何表明对拟验证条款符合性的说明；f）试验布置；g）试验步骤；h）试验成功判据；i）异常情况的处理等。在试验大纲中引用的文件、数据资料应有明确的说明，必要时可提供审查。7.4试验报告HIRF防护符合性试验报告至少应包括以下内容：a）试验目的（包含拟验证的适航条款）；b）试验件（包含试验件的构型及偏离、制造符合性检查及试验件构型偏离的影响评估等）；c）试验设备；d）试验布置；e）试验程序（包括试验步骤及其记录、试验推迟的次数和原因）；f）试验数据（包含试验数据整理后的结果、曲线以及数据处理方法和修正方法等g）试验结论。7.5适航符合性报告HIRF防护适航符合性报告需多个符合性验证报告作为附件来支撑，至少应包括以下内容：b）引用文件；c）缩略语说明；d）审定基础；e）HIRF防护设计说明；f）符合性验证步骤（包括符合性验证流程、验证方法等）；g）符合性验证结果分析；h）符合性验证文件清单；i）结论。HBXXXX—202X（资料性）A级显示系统的典型传递函数和衰减曲线A.1典型传递函数传递函数是10kHz~400MHz频率范围内，1V/m场强下飞机线束上感应电流的包络。不同尺寸的飞机对应不同的传递函数，见图A.1~A.4。传递函数可用于计算外部HIRF环境下飞机A级显示系统互联线束上的感应电流。图A.1机身长度≤25m的飞机的传递函数图A.225m≤机身长度≤50m的飞机的传递函数HBXXXX—202X图A.3机身长度≥50m的固定翼飞机的传递函数图A.4适用于所有飞机的传递函数A.2典型衰减曲线100MHz~18GHz频率范围内飞机隔间内的典型衰减曲线，见图A.5。衰减曲线可用于计算外部HIRF环境下飞机A级显示系统及其互联线束安装位置处的场强。图A.5适用于所有飞机的衰减曲线其中，每条衰减曲线的分析如下：HBXXXX—202Xa）0dB衰减：A级显示设备及其互联线缆所安装在飞机上的区域没有HIRF防护，如未保护非导电复