机载下投探空系统

机载下投探空系统本文件确立了机载下投探空系统(以下简称“下投系统”)的组成和检验规则，规定了下投系统的技术要求，给出了相应的检验方法，规定了其产品标志、包装、运输、贮存等的要求。本文件适用于下投系统的研制、生产和验收。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件：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。GB/T2828.1-2012计数抽样检验程序第1部分：按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划GJB150.2A-2009军用装备实验室环境试验方法第2部分：低气压(高度)试验GJB150.3A-2009军用装备实验室环境试验方法第3部分：高温试验GJB150.4A-2009军用装备实验室环境试验方法第4部分：低温试验GJB150.8A-2009军用装备实验室环境试验方法第8部分：淋雨试验GJB150.9A-2009军用装备实验室环境试验方法第9部分：湿热试验GJB150.15A-2009军用装备实验室环境试验方法第15部分：加速度试验GJB150.16A-2009军用装备实验室环境试验方法第16部分：振动试验GJB150.18A—2009军用装备实验室环境试验方法第18部分：冲击试验GJB151B-2013军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求与测量GJB181B-2012飞机供电特性GJB899A-2009可靠性鉴定和验收试验GJB2072—1994维修性试验与评定GJB2405—1995探空仪通用规范GJB2746—1996机载天线通用规范QX/T36—2005GTSI数字探空仪3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。下投式探空仪dropsonde从空中飞行平台投下，由响应风场变化的降落伞携带，在下降过程中连续测量温度、湿度、气压、风场等气象要素的仪器。满足GJB181B—2012中关于28Y直流系统-120dBm(数据传输速率2400bps时，误码率不大于0.1%)0m/s~-150m/sC海量值可大于150m/s)士10°(风速大于5m/s)10(风速大于5m/8)降落伞摆角表5温度要求5.6.2.1下投式探空仪应符合QX/T36-2005环境适应性中相对湿度的要求5.6.2.2控制与接收装置应具有在高温和高湿环境条件下的适应性，并满足下列要求：a)高温高湿段：温度60℃,相对湿度95%;b)低温高湿段：温度30℃,相对湿度95%;c)试验周期：240h。5.6.3低气压5.6.3.1下投式探空仪：50hPa~1060hPa。5.6.3.2控制与接收装置：应符合GJB150.2A—2009的相关规定。下投系统振动要求应符合GJB150.16A-2009的相关规定。下投系统冲击要求应符合GJB150.18A-2009的相关规定。5.6.6加速度下投系统加速度要求应符合GJB150.15A—2009的相关规定下投系统淋雨要求应符合GJB150.8A-2009的相关规定。5.7电磁兼客性6检验方法6.1检验条件6.1.1常规检验条件常规检验环境条件应满足下列要求：a)温度：15℃~35℃;c)气压：800hPa~1060hP应记录检验时的实际环境条件。6.1.2检验设备要求检验用仪器设备应符合表6的规定，检验所用的仪器设备应经检定或校准。检验项目1234电子种56789全球导航卫星系统(GNSS)6.3.2支持北斗及其他主流导航信号96.4.1.3接收距离a)根据飞机飞行航线，选取下投式探空仪信号布置点，布置点应与航线最大直线距离超过120km,且与飞机通视状况良好，将射功率200mW:b)飞机飞行保持在1km高度以上，发送指令设置控制与接收装置的频率与下投式探空仪一致。监测并记录飞机下发的下投式探空仪数据和飞机坐标位置，根据下投式探空仪与飞机的坐标被测试下投式探空仪应选取地面检测合格的下投式探空仪，控制与接收装置飞行前状态检测应正b)当实际执行投放下投式探空仪的次数累计不少于30次以后，按公式(1)计算投放成功率R。N.——投放成功的总次数；6.4.2.1供电电压按照GJB181B—2012规定的方法进行，且结果满足GJB6.4.2.2下投式探空仪出舱相对速度按下列步骤进行检验b)依次投放下投式探空仪，用测速仪测量所有下投式c)统计最小投放速度。按下列步骤进行检验：a)按照图3连接设备，其中控制与接收装置与下投式探空仪距离不超过10mb)在400.15MHz~406MHz范围内，选取8个频点，同时准备8只下投式探空仪c)通过测试计算机设置控制与接收装置分别设置8个接收信道频率d)统计接收到的下投式探空仪的数量即为接收机信道数。按下列步骤进行检验：b)通过信号源模拟发送下投式探空仪数据帧格式的数据：c)将接收机各信道和信号源频率依次设置为400.15MHz、403MHz、406MHz,按下述方法测试：将输出幅度调节至-120dBm,打开信号源射频输出，同时记录并保存接收到的各信道返回的数据，比较接收数据与信号源发送的数据，统计各信道接收到的错误数据个数，并按公式(2)计算误码率BER:N——N——接收错误的数据总数：发送的数据总数d)所有信道测试得到误码率的最大值，应不大于门限值1%.信号6.4.2.5接收机邻道抑制a)如图5所示连接设备，信号源1输出探空调制信号，使接收机输入信号幅度为接收机灵敏度功率值，记为P,同时关闭信号源2输出：b)将信号源1产生的有用信号在灵敏度的基础上加大3dB:c)然后在接收机的相邻信道(上邻道)上使用信号源2产生标准调制信号，即无用信号，信号源2的功率值为P;d)按照公式(3)计算上邻通道抑制，并记录D按照上述方法依次测试400.175MHz、403.025MHz、405.975MHz下各信道的上下邻道选6.4.2.6接收机频率跟踪范围按下列步骤进行检验：a)按照图3所示连接信号源与控制与接收装置，设置接收机频率为400.165MHz,将信号源设定6.4.3.3.1测量范围将温度测量范围的边界值作为测试点，见6.4.3.3.2。6.4.3.3.2允许误差按下列步骤进行检验：a)将被测下投式探空仪温度传感器部分置于温度校准设备中，在-90℃~50℃之间选取5个点(应包含测量范围上下限),相邻两点之间温差不小于20℃条件下测试，温度测量顺序由低到高；b)在每个测试点上，连续同时采样标准器温度示值和下投式探空仪温度测量值10次：c)用标准器10次示值的平均值加上修正值作为标准值，用被测下投式探空仪温度测量值10次平均值减去标准值作为该测试点上的示值误差；d)给出各测试点的示值误差；e)用被测样品各测试点上示值误差的最小值和最大值作为温度测量允许误差的评定依据。6.4.3.4相对湿度6.4.3.4.1测量范围将湿度测量范围的边界值作为测试点，见6.4.3.4.2。6.4.3.4.2允许误差按下列步骤进行检验：a)在常温25℃,将被测下投式探空仪湿度传感器部分置于湿度校准设备中，选取95(±3)%,50(±3)%,10(±3)%,按降湿顺序测量；b)在每个测试点上，连续同时采样标准器湿度示值和下投式探空仪湿度测量值10次；c用标准器10次示值的平均值加上修正值作为标准值，用被测下投式探空仪湿度测量值10次平均值减去标准值作为该测试点上的示值误差；d)给出各测试点的示值误差e)用被测样品各测试点上示值误差的最小值和最大值作为湿度测量允许误差的评定依据。在鉴定检验时增加温度-30℃时在相对湿度(以冰面湿度表示)95(±3)%,50(±3)%,10(±3)%条件下的测试。6.4.3.5.1测量范围将气压测量范围的边界值作为测试点，见6.4.3.5.2。6.4.3.5.2允许误差按下列步骤进行检验：a)将被测下投式探空仪气压传感器部分置于气压校准设备中，在常温和-20℃,选取50hPa,150hPa、300hPa,600hPa、900hPa、1060hPa,按升压顺序进行测试：b)在每个测试点上，连续同时采样标准器气压示值和下投式探空仪气压测量值10次：b)按照图6准备和连接好设备，设备上电并保持正常工作，运行接收软件，能够接收到探空数据：c)分别设置GNSS卫星信号模拟器的轨迹为圆周；d)当下投式探空仪定位后，采集至少3个周期的方向测量值并记录；e)用测量值的最小值和最大值分别作为测量的下限值和上限值：D统计的下限示值和上限示值6.4.3.7.2允许误差按下列步骤进行检验：a)使用GNSS卫星信号模拟器，按图6连接好测试设备，模拟产生水平速度5m/s、20m/s、信号模拟器产生卫星信号强度应与实际地面接收到的卫星信号强度相当；b)统计下投式探空仪定位后1分钟内测量的方向值的平均值，平均值减去理论值作为该测试点的示值误差：c)给出各测试点的示值误差：d)用被测样品各测试点上示值误差的最小值和最大值作为风向测量允许误差的评定依据。按下列步骤进行检验：a)飞行过程中，同时投放2枚下投式探空仪，投放时间差不超过5s;b)下投式探空仪正常开伞后的数据为有效探测数据并开始记录，直至下投式探空仪落地，结束记录，记为1次有效比对数据：c)按照抽样要求，完成规定次数的有效比对数据：d)分别统计同组2枚探空数据在相同海拔高度上温度、湿度、气压、风速、风向测量值差值，并统计计算所有样本下投式探空仪温度、湿度、气压、风速、风向测量值的合成标准偏差；e)计算下投式探空仪温度、湿度、气压、风速、风向测量值的动态测量误差测试结果，计算方法见按下列步骤进行检验：a)下投式探空仪在-10℃条件下稳定1h,然后上电，处于正常探测工作状态且发射功率满足产品规范条件开始，计时为Tib)使用频谱仪监测发射功率，到监测到的平均功率变小6dB为止，计时为T₂;c)统计下投式探空仅稳定后的工作时间T-L-T₁为下投式探空仪工作时间。按照抽样方案，对规定数量的下投式探空仪使用电子秤进行称重，记录并统计最大值作为下投式探空仪质量测量值。6.4.3.11平均发射功率将下投式探空仪发射天线与发射机电路断开，在发射机电路与天线连接端口用高频接插件直接连接功率计，测量平均发射功率。6.4.3.12降落伞摆角按下列步骤进行检验：a)将下投式探空仅激活后，从高空投放或抛投：b)采集下投式探空仪降落伞完全打开状态下的水平速度数据，统计速度数据中明显的摆动周期(统计平均值)和摆动幅度(偏离摆动周期内的均值的平均幅度):c)参照附录B计算降落伞摆角；d)统计样品测试数据计算的最大值作为降落伞摆角。6.4.3.13海平面下降速度按下列步骤进行检验：a)采用高空投放下投式探空仪的方式测量；b)对原始数据的降速进行分析，记录正常开伞的下投式探空仪落地前的降速数值，若高度与海平面高度不一致，根据密度推算海平面的降速(见B.2):c)按照抽样方案，完成规定数量下投式探空仪的降落速度测试：d)统计海平面高度上降落伞的平均降速，即为海平面下降速度按下列步骤进行检验：a)将被测地面检测装置的温度探头置于温度校准设备中，选取-10℃、25℃、50℃进行测试：b)当每个测试点的温度值达到稳定后，连续采集10组测量值和10组标准器值：c)用10次标准器值的平均值加上修正值作为标准值，用温度测量值10次平均值减去标准值作为该测试点上的示值误差；d)给出各测试点的示值误差；e)用被测样品各测试点上示值误差的最小值和最大值作为检测装置温度测量允许误差的评定依据。按下列步骤进行检验a)将被测地面检测装置的湿度探头置于湿度发生器中，选取25℃下10%、25%、55%、75%、90%作为测试点；b)当每个测试点的湿度值达到稳定后，连续采集10组测量值和10组标准器值；c)用10次标准器值的平均值加上修正值作为标准值.用温度测量值10次平均值减去标准值作为该测试点上的示值误差：d)给出各测试点的示值误差：e)用被测样品各测试点上示值误差的最小值和最大值作为检测装置湿度测量允许误差的评定依据。按下列步骤进行检验：a)将被测地面检测装置的气压传感器置于气压发生器中，选取25℃下1060hPa,900hPa、650hPa、450hPa作为测试点；b)当每个测试点的气压值达到稳定后，连续采集10组测量值和10组标准器值：c)用10次标准器值的平均值加上修正值作为标准值，用温度测量值10次平均值减去标准值作为该测试点上的示值误差：d)给出各测试点的示值误差：e)用被测样品各测试点上示值误差的最小值和最大值作为检测装置气压测量允许误差的评定依据。6.7环境适应性的相关方法进行检验。的相关方法进行检验环境适应性试验只对控制与接收装置、下投式探空仅、地面检测装置部分进行，其中控制与接收装置按使用环境确定为舱外设备或舱内设备，地面检测装置为室内部分。控制与接收装置和地面检测装置按GJB150.4A-2009中7.2.1.2、7.2.2.1和GJB2009中7.2.1、7.2.2规定的方法进行检验，试验前后设备应正常工作：下投式探空仪按照GJB1995规定的方法进行检验。控制与接收装置设备按GJB150.9A-2009规定的方法进行检验：下投式探空仪按照GJB2405—1995中规定方法进行检验。控制与接收装置设备按GJB150,2A-2009中7.3.2条规定的方法进行检验：下投式探空仪按照GJB2405—1995规定的方法进行检验按GJB150.16A-2009中7.3.1或7.3.4规定的方法进行检验按GJB150.18A-2009中7.2.1或7.2.2规定的方法进行检验6.7.7加速度控制与接收装置设备(内装下投式探空仪)按GJB150.15A-2009规定的方法进行检验。控制与接收装置设备(内装下投式探空仪)按GJB150.8A-2009中程序I的要求进行检验。检验项目1●一一2●●3自动投放功能和探测●●4●●5自动开伞●一●6●● 一7●●8●●一一9●◎●O●一O●一●一●●●●一一●●●●●一一●●一●一O●●一●●一一●●一一●●●●一 一●O●●●降落伞摆角●一O●O●一●●●一表7检验项目(续) O O O7.5鉴定检验7.5.1检验时机应在下列情况发生时进行鉴定检验：a)产品定型时；b)产品停产两年或以上，恢复生产时：c)产品设计、制造工艺、关键元器件和材料有重大变化，可能影响产品的技术性能时；e)检验结果与上次鉴定检验结果有较大差异时。7.5.2样品数量受检单位至少应提供60套下投式探空仪，两套控制与接收装置、地面检测装置1套。其中下投式探空仪温度、湿度、气压性能测试随机抽样10只，动态测试误差随机抽样10组(每组2只下投式探空仪),其他性能测试10只，环境试验3只。两套控制与接收装置选取一套做淋雨、电磁兼容性，另外一套做可靠性，其他项目两套全做。地面检测装置只做性能测试和温度试验。检验项目见表7,检验顺序按先室内功能、性能测试，后环境试验、电磁兼容试验，最后开展外场测试：开伞方式、下降速度、动态测量误差、投放成功率、数据传输距离、最大工作高度，其中可靠性试验时间包括环境试验时间、飞行试验时间等7.5.4合格判据鉴定检验的样机按表7规定的项目检验后，检验项目全部达到规定的要求为合格；如果不能达到规定的要求时，应判鉴定检验不合格。7.5.5不合格品处理对鉴定检验不合格的产品，承制方应在经过采取措施并证明样机存在的问题确实得到解决后，方可按6.4条的规定重新提交鉴定检验，重新鉴定检验的项目由鉴定单位决定。7.6.1检验分组7.6.2缺陷分类分为致命缺陷、严重缺陷和轻缺陷。7.6.2.1致命缺陪对产品的使用、维修或保管等有关人员会造成危害或不安全，以及对产品的基本功能有致命影响的下列性质的缺陷为严重缺陷：a)检测的性能特性指标不符合规定的范围：b)突然的电气或结构失效引起的产品单一功能丧失，但可以通过更换部件恢复的。7.6.2.3轻缺陪产品有一定的变形、镀层脱落、掉漆、发霉，一般参数指标轻微超差，其他不影响产品使用性能的检验项目及检验方法见表7.7.6.3.2检验时机产品出厂前7.6.3.3抽样方案下投式探空仪检验按照G