JJF(电子)0058-2021 航空无线电导航信号综测仪校准规范

中华人民共和国工业和信息化部电子计量技术规范JJF(电子)0058—2021CalibrationSpecificationofAeronauticnavigationsignalintegJJF(电子)0058-2021JJF(电子)0058—2021归口单位：中国电子技术标准化研究院起草单位：中国电子科技集团公司第二十研究所JJF(电子)0058-2021杨宁(中国电子科技集团公司第二十研究所)陆强(中国电子科技集团公司第二十研究所)张伟(中国电子科技集团公司第二十研究所)方明(中国电子科技集团公司第二十研究所)赵震(中国电子科技集团公司第二十研究所)I 12引用文件 13术语和计量单位 1 25计量特性 26校准条件 3 36.2测量标准及其他设备 37校准项目和校准方法 47.1校准项目 4 57.2.1外观及工作正常性检查 57.2.2输出频率 57.2.3输出幅度 67.2.4调幅深度 67.2.5方位 77.2.6调制度差 77.2.7相移 87.2.8频率计数器 87.2.9功率计 97.2.10调幅表 8校准结果表达 9复校时间间隔 附录A校准证书内页格式 附录B测量结果不确定度评定示例 JJF(电子)0058-202112引用文件GB/T14282.1-2006仪表着陆系统(ILS)第1部分：下滑信标性能要求和测试方法GB/T14282.3-2006仪表着陆系统(ILS)第3部分：航向信标性能要求和测试方法3术语和计量单位3.1甚高频全向信标VHFOmni-directionalRange(VOR)3.2仪表着陆系统InstrumentLandingSystem(ILS)飞机进近和着陆引导的国际标准系统。通常由一个甚高频(VHF)航向信标台、一个特高频(UHF)下滑信标台和几个甚高频(VHF)指点标信标台组成。3.3航向台Localizer(LOC)位于跑道进近方向的远端，波束为角度很小的扇形，提供(水平位置)指引。3.4下滑台GlideSlope(G/S)位于跑道入口端一侧，通过仰角为3°左右的波束，提供飞机相对于跑道入口的下滑道(垂直位置)指引。3.5调制度差differenceindepthofmodulation(DDM)2 模拟不同方位的VOR信标。航空无线电导航信号综测仪接口框图如图1所示，分为RFI/0接口和ANT接口两种模式，根据不同的功能要求分别使用不同的接口，在实际使用时5计量特性输出频率范围：75MHz～400MHz;最大允许误差：1×10-⁶。5.2输出幅度5.3调幅深度调幅深度范围：6%～95%;最大允许误差：±2%×调幅深度设置值；5.4方位范围：0°~330°;最大允许误差：±0.1°。JJF(电子)0058-20213范围：0～120°;最大允许误差：±0.5°。6.1.3供电电源：电压：(220±11)V,频率：(50±1)Hz。4方位：范围0°~330°;最大允许误差：±0.1°相移：范围0～120°;最大允许误差：±0.2°。调幅范围：0%～99%,最大允许误差：±(5%×设置值+1%)阻抗：50Ω,N型接头，回波损耗>26dB。编号项目名称校准方法的条款号1外观及工作正常性检查234调幅深度56调制度差5JJF(电子)0058-2021编号项目名称校准方法的条款号789功率计7.2校准方法7.2.1外观及工作正常性检查7.2.1.1航空无线电导航信号综测仪应有明晰的型号、生产编号、制造厂商，送校时应附有使用说明书及全部配套附件。7.2.1.2航空无线电导航信号综测仪结构应完整并无影响正常工作及读数的机械损伤，输入输出接口应牢靠，开关、按键及旋钮应能正常工作并有明确标志，通电检查仪器能正常工作。7.2.2输出频率7.2.2.1输出频率采用直接测量法，使用频率计测量频率值。按图2连接仪器，设置综测仪为ANT输出，并将综测仪的ANT输出端口与频率计连接。7.2.2.2根据附录A表A.2设置综测仪的工作模式、频率和幅度，此时需要将调制模式关掉，读取频率计测量值，并将测量结果记录在附录A的表A.2中。7.2.2.3根据附录A表A.2设置，重复步骤7.2.2.2,并记录在附录A的表A.3中；航空无线电导航信号综测仪频率计图2输出频率校准连接框图7.2.2.4输出频率的相对误差按公式(1)计算，计算结果记录至附录A表A.2中。JJF(电子)0058-202167.2.3输出幅度7.2.3.1输出幅度采用直接测量法，使用测量接收机测量电平值。按图3连接仪器，设置综测仪为ANT输出，并将综测仪的ANT输出端口与测量接收机连接。航空无线电导航信号综测仪测量接收机图3输出幅度ANT口校准连接框图7.2.3.2根据附录A表A.3设置综测仪的工作模式、频率和幅度，此时需要将调制模式关掉，读取测量接收机幅度测量值，并将测量结果记录在附录A的表A.3中。7.2.3.3根据附录A表A.3设置，重复步骤7.2.3.2,并记录在附录A的表A.3中；7.2.3.4设置综测仪为RFI/0输出，按图4连接仪器，将综测仪的RFI/0输出端口与测量接收机连接。重复步骤7.2.3.2,并记录在附录A的表A.3中；航空无线电导航信号综测仪测量接收机图4输出幅度RFI/0口校准连接框图7.2.3.5输出幅度误差按公式(2)计算，计算结果记录至附录A表A.3中。P——航空无线电导航信号综测仪输出幅度值，dBm;7.2.4调幅深度7.2.4.1调幅深度采用直接测试法，使用测量接收机测量调幅深度。设置综测仪为ANT输出，并将综测仪的ANT输出端口与测量接收机连接，按图3连接仪器。77.2.4.2测量调幅深度时，各模式下的信号输出均为10dBm。根据附录A表A.4设置综测仪的工作模式、载波频率、调制频率和调幅深度，读取测量接收机调幅深度的值，并将测量结果记录在附录A的表A.4中。7.2.4.3根据附录A表A.4设置，重复步骤7.2.4.2,并记录在附录A的表A.4中；7.2.4.4调幅深度的相对误差按公式(3)计算，计算结果记录至附录A表A.4中。AM——航空无线电导航信号综测仪设置的调幅深度值；AM₀——调幅深度测量值。7.2.5.1方位采用直接测试法，使用测量接收机测量方位值。设置综测仪为ANT输出，并将综测仪的ANT输出端口与测量接收机连接，按图3连接仪器。7.2.5.2根据附录A表A.5设置综测仪的工作模式、频率和方位值，读取测量接收机的方位值，并将测量结果记录在附录A的表A.5中。7.2.5.3根据附录A表A.5设置，重复步骤7.2.5.2,并记录在附录A的表A.5中；7.2.5.4方位的误差按公式(4)计算，计算结果记录至附录A表A.5中。Az——航空无线电导航信号综测仪设置的方位值，(°);Az₀——方位测量值，(°)。7.2.6调制度差7.2.6.1调制度差(DDM)采用直接测试法，使用测量接收机测量DDM。设置综测仪为ANT输出，并将综测仪的ANT输出端口与测量接收机连接，按图3连接仪器。7.2.6.2设置综测仪的工作模式为LOC模式，根据附录A表A.6设置综测仪的频率和DDM值，读取测量接收机的DDM,并将测量结果记录在附录A的表A.6中。87.2.6.3根据附录A表A.6设置，重复步骤7.2.6.2,并记录在附录A的表A.6中；7.2.6.4设置综测仪的工作模式为G/S模式，根据附录A表A.6设置综测仪的频率和DDM值，读取测量接收机的DDM,并将测量结果记录在附录A的表A.6中。7.2.6.5根据附录A表A.6设置，重复步骤7.2.6.4,并记录在附录A的表A.6中；7.2.6.6DDM的相对误差按公式(5)计算，计算结果记录至附录A表A.6中。DDM——航空无线电导航信号综测仪设置的DDM值；DDM₀——DDM测量值。7.2.7.1相移采用直接测试法，使用测量接收机测量相移。设置综测仪为ANT输出，并将综测仪的ANT输出端口与测量接收机连接，按图3连接仪器。7.2.7.2根据附录A表A.7设置综测仪的工作模式、频率和相移设置值，读取测量接收机的相移，并将测量结果记录在附录A的表A.7中。7.2.7.3根据附录A表A.7设置，重复步骤7.2.7.2,并记录在附录A的表A.7中；7.2.7.4相移的误差按公式(6)计算，计算结果记录至附录A表A.7中。Ph——航空无线电导航信号综测仪设置的相移值，(°);Ph₀——相移测量值，(°)。7.2.8频率计数器7.2.8.1频率计数器采用直接测试法，使用信号发生器输出信号，综测仪接收信号测量频率值。设置综测仪端口为ANT,并将综测仪的ANT端口与信号发生器的输出口连接，按图5连接仪器。97.2.8.2根据附录A表A.8设置信号发生器的频率和功率，读取综测仪的频率值，并将测量结果记录在附录A的表A.7中。7.2.8.3根据附录A表A.8设置，重复步骤7.2.8.2,并记录在附录A的表A.8中；7.2.8.4设置综测仪端口为RFI/0,按图6连接仪器，将综测仪的RFI/0端口与信号发生器的输出口连接。重复步骤7.2.8.2,并记录在附录A的表A.8中；信号发生器航空无线电导航信号综测仪7.2.8.5频率的相对误差按公式(7)计算，计算结果记录至附录A表A.8中。f——航空无线电导航信号综测仪频率示值，MHz;7.2.9功率计7.2.9.1功率计采用直接测试法，使用信号发生器输出信号，信号经功分器后，一端口接测量接收机的功率计，另一端口直接连接综测仪，分别进行功率测量以完成测试。设置综测仪端口为RFI/0口，按图7连接仪器。RFRFI/O航空无线电导航信号综测仪信号发生器测量接收机功率计功分器射频电缆7.2.9.2根据附录A表A.9设置信号发生器的频率值和功率值，读取测量接收机的功率值，调节信号发生器的输出功率，使得测量接收机读取的功率值为表A.9中的功率标准值，读取综测仪的功率值，并将测量结果记录在附录A的表A.9中。7.2.9.3根据附录A表A.9设置，重复步骤7.2.9.2,并记录在附录A的表A.9中；7.2.9.4功率的相对误差按公式(8)计算，计算结果记录至附录A表A.9中。P——航空无线电导航信号综测仪功率示值，W;7.2.10调幅表7.2.10.1调幅表采用直接测试法，使用信号发生器输出信号，信号经功分器后，一端口接测量接收机，另一端口接综测仪，分别进行调幅深度测量以完成测试。设置综测仪端口为ANT口，按图8连接仪器。航空无线电导航信号综测仪测量接收机7.2.10.2根据附录A表A.10设置信号发生器的载波频率、功率、调制频率和调幅深度，读取测量接收机的调幅深度值，调节信号发生器的调幅深度，使得测量接收机读取的调幅深度值为表A.10中的调幅深度标准值，读取综测仪的调幅深度值，并将测量结果记录在附录A的表A.10中。7.2.10.3根据附录A表A.10设置，重复步骤7.2.10.2,并记录在附录A的表A.10中；7.2.10.4调幅深度的误差按公式(9)计算，计算结果记录至附录A表A.10中。JJF(电子)0058-2021AM——航空无线电导航信号综测仪调幅深度示值；AM₀——测量接收机调幅深度测量值。7.2.11调频表7.2.11.1调频表采用直接测试法，使用信号发生器输出信号，信号经功分器后，一端口接测量接收机，另一端口接综测仪，分别进行调频频偏测量以完成测试。设置综测仪端口为ANT口，按图8连接仪器。7.2.11.2根据附录A表A.11设置信号发生器的载波频率、功率、调制频率和调频频偏，读取测量接收机的调频频偏值，调节信号发生器的调频频偏，使得测量接收机读取的调频频偏值为表A.11中的调频频偏标准值，读取综测仪的调频频偏值，并将测量结果记录在附录A的表A.11中。7.2.11.3根据附录A表A.11设置，重复步骤7.2.11.2,并记录在附录A的表A.11中；7.2.11.4调频频偏的误差按公式(10)计算，计算结果记录至附录A表A.11中。FM——航空无线电导航信号综测仪调频频偏示值，kHz;8校准结果表达校准完成后的测试仪应出具校准证书。校准证书应至少包含以下信息：a)标题：“校准证书”;b)实验室名称和地址；c)进行校准的地点(如果与实验室的地址不同);d)证书的唯一性标识(如编号),每页和总页数的标识；e)客户的名称和地址；f)被校对象的描述和明确标识；h)如果与校准结果有效性应用有关时，应对被校样品j)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明；1)校准结果及其测量不确定度的说明；p)未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声明。9复校时间间隔航空无线电导航信号综测仪的复校时间间隔一般不超过12的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸因素所决定的，因此，送校单JJF(电子)0058-2021附录A环境温度：℃相对湿度：%检查结果外观检查工作正常性检查测量不确定度JJF(电子)0058-2021表A.3输出幅度JJF(电子)0058-2021表A.4调幅深度6表A.5方位0JJF(电子)0058-2021A.6调制度差A.7相移00JJF(电子)0058-2021A.8频率计数器A.9功率计测量不确定度(k=2)A.10调幅表JJF(电子)0058-2021表A.11调频表11JJF(电子)0058-2021附录B测量结果不确定度评定示例y=x次数12345测量值/MHzJJF(电子)0058-2021次数6789测量值/MHzX=107.99999MHz各不确定度分量不相关，分量间按不确定度方和根法合成。B.1.5输出频率测量结果的扩展不确定度U,取k=2,则：相对扩展不确定度Uei=0.01kHz/108MHz=1×10⁷B.2输出幅度测量不确定度评定B.2.1测量方法输出幅度测量使用的标准仪器为测量接收机FSMR43(以下简称为FSMR)结合功率传y=xJJF(电子)0058-2021次数12345次数6789JJF(电子)0058-2021B.2.3.2功率传感器噪声引入的不确定度分量，根据功率传感器NRP-Z37的技术指标，噪声电平为240nW,被测信号最大电平为-12dBm,换算功率为0.063mW,此时噪声引入的标，零点偏离为400nW,被测信号功率为0.063mW,零点偏离引入的不确定度为：标，零点漂移为160nW,被测信号功率为0.063mW,零点漂移引入的不确定度为：up₃=10×1g(1+160nW/0.063mW)B.2.3.5功率传感器校准因子不确定度引入的不确定度分量的检定证书，校准因子引入的不确定度为3.2%(k=2),换算为对数单位：线性度引入的不确定度为0.01dB+0.005dB/每10dB步进(k=2),-120dBm时为：-120dBm时，调谐接收电平量程转变引入的不确定度分量为0.005dB(k=2),则为：up₆=0.003dBJJF(电子)0058-2021B.2.3.9失配引入的不确定度分量，综测仪RFI/0端口的驻波比为1.3(rg=0.13),功率传感器端口驻波比为1.23(rL=0.11),则失配误差M=201g(1+rgrL)=0.12dB。服从反正弦分布，k=√2,则为：uc=√u²+u²+u²+u²+u}+u²+u²+u?+uB.2.5输出幅度测量结果的扩展不确定度U,取k=2,则：B.3调幅深度测量的不确定度评定B.3.1测量方法用测量接收机FSMR43(以下简称为FSMR)直接测量综测仪的调幅深度。因此建立调幅深度输出量y与输入量x的测量模型为：y=xB.3.2调幅深度测量的不确定度来源B.3.3调幅深度测量结果的不确定度评定JJF(电子)0058-2021用测量值的算术平均值的实验标准偏差计算：调幅深度测量10次，得到如下数据，见表B.3。次数123456789B.3.3.2测量接收机调幅深度测量引入的不确定度，根据FSMR技术说明书，在10Hz~10kHz调制频率范围内，调幅深度测量引入的扩展不确定度为读数的1%,则B.3.3.3测量接收机剩余调幅引入的不确定度，根据FSMR技术说明书，测量接收机剩余B.3.3.4测量结果中有效位数取舍引入的不确定度，实际记录测量结果的数据取舍位为JJF(电子)0058-2021各不确定度分量不相关，分量间按不确定度方和根法合成。B.3.5调幅深度测量结果的扩展不确定度U,取k=2,则：相对扩展不确定度Ue1=0.30%/30%=1%B.4方位测量不确定度评定B.4.1测量方法用测量接收机FSMR43(以下简称为FSMR)直接测量综测仪的方位。因此建立方位输y=xB.4.2测量系统的主要不确定度来源：B.4.2.1测量结果重复性引入的不确定度;B.4.3标准不确定度分量评定用测量值的算术平均值的实验标准偏差计算：JJF(电子)0058-2021方位测量10次，得到如下数据，见表B.4。123456789测量值/°B.4.3.2测量接收机方位最大允许误差引入的不确定度，根据FSMR技术说明书，方位测量的最大允许误差为±0.1°,服从均匀分布，k=√3,B.4.3.3测量结果中有效位数取舍引入的不确定度，实际记录测量结果的数据取舍位为0.01°,服从均匀分布，k=√3,则B.4.4方位测量结果的合成不确定度ucB.4.5方位测量结果的扩展不确定度U,取k=2,则：B.5调制度差测量不确定度评定B.5.1测量方法用测量接收机FSMR43(以下简称为FSMR)直接测量综测仪的调制度差(以下简称为JJF(电子)0058-2021y=xB.5.2测量系统的主要不确定度来源：B.5.2.1测量结果重复性引入的不确定度;B.5.3标准不确定度分量评定用测量值的算术平均值的实验标准偏差计算：DDM测量10次，得到如下数据，见表B.5。123456789量的最大允许误差为±0.0016,服从均匀分布，k=√3,JJF(电子)0058-2021B.5.3.3测量结果中有效位数取舍引入的不确定度，实际记录测量结果的数据取舍位为各不确定度分量不相关，分量间按不确定度方和根法合成。B.5.5DDM测量结果的扩展不确定度U,取k=2,则：B.6相移测量不确定度评定B.6.1测量方法用测量接收机FSMR43(以下简称为FSMR)直接测量综测仪的相移。因此建立相移输y=xB.6.2测量系统的主要不确定度来源：B.6.2.1测量结果重复性引入的不确定度;B.6.3标准不确定度分量评定用测量值的算术平均值的实验标准偏差计算：JJF(电子)0058-2021相移测量10次，得到如下数据，见表B.6。123456789测量值/°B.6.3.2测量接收机相移最大允许误差引入的不确定度，根据FSMR技术说明书，相移测量的最大允许误差为±0.2°,服从均匀分布，k=√3,B.6.3.3测量结果中有效位数取舍引入的不确定度，实际记录测量结果的数据取舍位为各不确定度分量不相关，分量间按不确定度方和根法合成。B.6.5相移测量结果的扩展不确定度U,取k=2,则：JJF(电子)0058-2021B.7.1测量方法y=x表B.7频率计测量值次数12345测量值/MHz次数6789测量值/MHzJJF(电子)0058-2021即α₁=1×10-7,假设为均匀分布(k=√3),则：各不确定度分量不相关，分量间按不确定度方和根法合成。B.7.5频率计数器测量结果的扩展不确定度U,取k=2,则：相对扩展不确定度Ue1=0.1kHz/399.999MHz=2.5×10-⁷B.8功率计测量不确定度评定B.8.1测量方法功率计测量使用的标准仪器为测量接收机FSMR43(以下简称为FSMR)结合功率传感y=xy=xB.8.2功率计测量的不确定度来源JJF(电子)0058-2021次数12345次数6789JJF(电子)0058-2021信号发生器端口驻波比为1.25(rL=0.11),则失配误差M=201g(1+rgrL)=0.12dB。服从