1、中华人民共和国国家标准船用罗兰接收设备通用技术条件发布实施国家技术监督局发布中华人民共和国国家标准船用罗兰接收设备通用技术条件国家技术监督局批准实施主题内容与适用范围本标准规定了船用罗兰接收设备以下简称接收设备的技术要求试验方法检验规则以及标志包装运输和贮存本标准适用于船舶使用的罗兰接收设备引用标准包装储运图示标志船用导航设备通用要求和试验方法术语罗兰系统罗兰系统是指工作在规定的频率上的远程无线电导航系统该系统的发射台链由一个主台和两个或多个副台组成每个台站都定时发射罗兰信号以下均简称信号用接收设备测量发射信号到达接收点的时差确定双曲位置线由位置线的交点确定船位接收设备接收设备是指标称天线天线
2、耦合器馈线电缆和接收机的总称标称天线标称天线是指由生产方指定选用的天线天线耦合器天线耦合器是指接收设备的前置部分它具有滤波放大和阻抗变换等功能接收机接收机是指处理来自天线耦合器的信号并测量所选信号的到达时间差的设备能利用时差计算并显示经度纬度航向航速横向航迹误差等导航数据的接收机也可称为导航仪到达时间到达时间是指来自发射台的脉冲组的电场在接收天线上出现的时间时差时差指等于副台信号的到达时间减去主台信号的到达时间组重复间隔组重复间隔是指以为单位的相邻主台或副台信号脉冲组的间隔亦即用的四位数来代表不同的罗兰发射台链选择选择是指接收设备选择台链即选择和台站的过程搜索搜索是指建立主台和选择的每一个副台
3、的时间概位的过程识别识别是指将相位跟踪点调整到地波信号特定的载波过零点的过程通常此过程包括天地波识别前沿锁定和周期识别周期选择跟踪跟踪是指接收设备与所选择的台站信号保持同步的过程锁定锁定是指接收设备完成了搜索和识别并且进入跟踪选择的台站信号的状态锁定时间锁定时间是指从开机或者改变选择台链到所选择的各台都锁定的时间最大锁定时间最大锁定时间是在少于次的锁定时间测试中得到的最大值或者是在多于次的锁定时间测试中剔除大的数据在的数据里的最大值信号电平信号电平是指峰值等于信号脉冲包络起始后点电平见图的连续波之有效值可以用微伏单位但通常以场强的分贝数表示噪声电平本标准中噪声包括随机噪声和模拟大气噪声两种随机
4、噪声是指常用的高斯白噪声模拟大气噪声由占总功率的随机噪声和占总功率的泊松分布的单音脉冲见图线性叠加组成图单音脉冲对随机噪声噪声电平是指经过中心频率为和带宽为的单极点滤波器之后在电阻负载上噪声电压的均方根值的倍或场强分贝数加上对模拟大气噪声噪声电平由下式定义式中随机噪声电平单音脉冲宽度平均每秒钟内单音脉冲的个数通常取单音脉冲有效值常数当时信噪比信噪比是指信号电平与噪声电平之比可用无量纲的数或分贝数表示连续波干扰连续波干扰是指能量足以对接收设备产生有害影响的各种人为射频源连续波干扰可分为以下几种带内干扰载频在频段内的干扰近带干扰载频在和频段内的干扰带外干扰载频低于或高于的干扰同步干扰载频由下式决定
5、的近带干扰式中奇同步干扰式中为偶数的同步干扰偶同步干扰式中为奇数的同步干扰近同步干扰载频满足下式的近带干扰式中接收设备跟踪带宽与响应时间相关的交叉干扰交叉干扰是指来自非选择台链的发射信号信干比越小干扰脉冲与信号脉冲重合的机会越多交叉干扰就越严重信干比对连续波干扰信干比定义为信号电平与连续波的有效值之比对交叉干扰信干比定义为信号电平与交叉干扰电平之比包周差包周差是指接收信号脉冲包络起始后与正相位码脉冲载波第三个负向过零点时间之差见图图正相位编码脉冲前沿示意图脉冲包络包络点包周差载波第三个负向过零点包络点电平信号闪烁信号闪烁是指当台链出现同步超差或信号不可使用时异常副台的前两个脉冲或主台的第九脉冲
6、按规定格式时发时停大多数接收设备只能自动检测副台闪烁各副台的闪烁格式均是脉冲组的前两个脉冲每发一次每次发约平均时差平均时差是显示时差的若干个统计独立的取样值的平均值时差平均误差时差平均误差是显示时差的若干统计独立的取样值与取样时刻的实际时差之差的平均值时差误差的标准差时差误差的标准差用下式定义时差准确度时差准确度定义为灵敏度灵敏度是指能够满足时差准确度要求的最小信号电平通常用或表示动态范围动态范围包含绝对动态范围信号电平范围和差动范围差动电平绝对动态范围是指能够满足本标准技术要求所允许的最大信号电平到最小信号电平的范围通常最小信号电平即为灵敏度故动态范围也可以指允许的最大信号电平差动范围是指满
7、足本标准技术要求所允许的主台和副台信号电平相差的分贝数技术要求一般要求操作应符合的第章要求电源应符合的第章要求环境适应性应符合的第章要求接收机按类天线和天线耦合器按类电磁兼容性应符合的和条要求可靠性接收设备应进行可靠性设计平均无故障工作时间和平均维修时间由产品标准规定维护应符合的第章要求安全设计制造天线耦合器要考虑雷电和船上大功率连续辐射的影响接收设备中如果有对人身和设备的安全需要特殊注意的地方则应有醒目的标志显示与指示接收设备应能够同时或顺序地显示时差分辨率为或更高更新时间小于使用微型计算机的接收设备应能显示经纬度坐标分辨率为或更高还应能显示其他必须的辅助导航数据以及信号质量等接收设备应能在
8、显示器或指示器上指示出各种告警以及锁定状态陷波器为了抑制连续波干扰接收设备应设有调谐于和频段内的陷波器至少个每个陷波器的抑制能力不低于前端选择性接收设备前端在频段以外的衰减相对于应大于暂停自动周期跳步接收设备应具有自动或手动暂时禁止周期跳步跳步或跳周的功能即接收设备检测到告警条件只是显示出周期告警而不跳周接口能力如果接收设备设有输出接口则输出的数据至少应包含能显示的时差对两个时差数据及其告警状态经纬度和时间等可接收台链数接收设备能接收的台链数不得少于个带外干扰接收设备应能在附近出现通讯设备发射的情况下连续工作应特别注意其中频段内的发报设备主要性能要求通则接收设备选择能工作的任何组重复间隔时都应
9、满足主要性能要求接收设备指示的每组时差均应满足时差准确度要求基准条件信号电平差动范围包周差噪声电平信噪比组合条件信号电平差动范围包周差噪声电平信噪比天波干扰延迟相对电平不大于连续波干扰一个近带近同步干扰一个近带非同步干扰交叉干扰电平不大于所选链的最大信号电平组重复间隔可以根据实际情况选取航速时差准确度接收设备在和条规定的条件下应达到或更好的时差准确度灵敏度接收设备在条中规定的条件下的灵敏度应优于最大锁定时间在条规定的条件下要求最大锁定时间不大于在条规定的条件下要求最大锁定时间不大于动态范围在条中规定的条件下要求绝对动态范围优于和差动范围不小于连续波干扰在条规定的条件下同时增加表中的任何一种连续
10、波干扰条件接收设备都应满足和条的要求表连续波干扰条件连续波条件两个近同步近带干扰一个奇同步一个偶同步一个非同步近带干扰两个带外干扰一个低于一个高于注此信干比是对电平最低的信号而言的并且可以只加一个近同步近带干扰识别可靠性与周期告警在和条规定的条件下要求接收设备识别正确概率不小于在跟踪的最弱信号之信噪比不低于情况下在内无告警条件而接收设备指示周期告警虚警或有告警条件而接收设备未指示周期告警漏报两者均不得多于次闪烁告警当接收的副台闪烁信号具有以上信噪比时应在之内指示闪烁告警当信号停止闪烁时接收设备应在之内停止闪烁告警在跟踪的最弱信号之信噪比不低于情况下在内信号不闪烁而接收设备指示闪烁告警虚警不得多
11、于次信噪比告警接收设备的信噪比告警条件为或更低在告警条件出现后之内应指示信噪比告警当告警条件消失时接收设备应在之内清除告警指示在内无告警条件而接收设备指示信噪比告警虚警不得多于次天波干扰在有延迟为和相对电平为的天波干扰条件下接收设备应能进入锁定状态动态跟踪在条规定的条件下接收设备应能适应任何水平方向上的航速不低于加速度不低于和船的一般扰动试验方法通则按的第章规定进行一般要求的试验方法对于条中的有关要求在本条中没有规定其具体试验方法的一般则通过检查设备或按有关文件规定操作按的第章规定进行电源按的第章规定进行环境适应性按的第章规定进行电磁兼容性按的第条规定进行可靠性可靠性试验按产品标准规定进行主要
12、性能的测试测试通则数据处理如果某项测试结果是统计性的则各次测试结果都应当用于计算如果某项测试是按一个规定的最大或最小值判据来判定通过或失败那么试验次数的应当通过对试验次数少于的情况则要求全部试验都通过测试条件测试过程中可以用天线耦合器的输入信号电平代替场强当用模拟信号时天线耦合器输入的等效信号电平为式中天线耦合器输入信号电平标称天线的有效高度信号场强这时标称天线可用它的等效阻抗来代替并且使用生产方指定的天线耦合器除非另有规定测试应在正常的试验大气条件下进行在测试之前标称天线等效阻抗天线耦合器接收机以及测试仪器应正确放置并且调整得与生产方建议的相符合测试仪器仪表应事先进行校准并且它们和设备都要有
13、良好的匹配屏蔽和接地同时正确地接到被测设备上避免引入测量误差测试中可选用随机噪声或模拟大气噪声测试仪器仪表模拟源罗兰信号输出波形标准罗兰波形每个脉冲的函数表达式为式中规一化常数时间相位编码取值或组重复间隔副台个时差分别可调分辨率为包周差可调分辨率为电平各台分别独立可调分辨率为闪烁符合条速度可调触发输出输出供示波器外同步用的触发脉冲外同步可两个或多个模拟源同步工作用来模拟天波干扰当模拟源有天波输出时可无此功能随机噪声输出带宽频谱的带宽最小为频谱的带宽最小为电平若无此功能可用另外的噪声源天波输出延迟可调分辨率为电平可调分辨率为若无此功能可用另一台同步工作的模拟源连续波输出频率可调分辨率为电平可调分
14、辨率为若无此功能可用另外的信号发生器噪声源输出噪声特性同条中信号发生器输出特性同条中示波器带宽大于可外同步的有延迟扫描功能的双迹示波器衰减器特性阻抗为衰减量为分辨率为的标准可变衰减器真有效值电压表无条件时可用刻度不均匀检波头对小信号具有平方律响应的电压表经校准后代替真有效值电压表标称天线等效阻抗通常用一个容量合适的电容器来代替标称天线等效阻抗噪声滤波器中心频率为带宽为接有电阻负载的单极点滤波器阻抗匹配根据实际情况自制测试框图测试框图如图所示其中点划线框起的设备可用模拟系统来代替图测试框图预置测试条件信号电平在用示波器比较幅度法校准信号电平时为了方便通常使连续波的峰值与信号脉冲包络峰值相等由式可
15、知脉冲包络峰值等于点电平除以预置信号电平的操作步骤如下调整模拟源和噪声源使其输出最小调整信号发生器输出直到电压表读出参考测量点处连续波的有效值等于需要的信号电平除以之结果为止同时记下示波器显示的峰值调整信号发生器使其输出最小调整模拟源的输出直到包络峰值等于条记录的值为止噪声电平调整模拟源和信号发生器的输出到最小调整噪声源的输出直到通过噪声滤波器后由真有效值电压表测得的值等于要求的电平为止信噪比用和条的方法可以预置需要的信噪比值调整衰减器即可改变信号电平而保持信噪比不变差动范围直接在模拟源上设置连续波干扰用信号发生器模拟连续波干扰用条方法可预置信干比天波干扰如果模拟源有天波输出时则可直接在模拟源
16、上调整延迟和相对电平到需要的值如果模拟源无天波输出时则要用另外一台同步工作的模拟源来提供天波干扰见图交叉干扰用另一台模拟源产生按要求调整它的组重复间隔和电平航速直接在模拟源上调整模拟系统如果有模拟系统见图则所有预置条件均可直接在模拟系统上设置此外模拟系统还能给出模拟大气噪声时差准确度在基准条件或组合条件下按图连接设备和仪器按条预置条或条规定的条件使接收设备正常工作并等候进入锁定状态取时差数据定时的人工读出并记录或自动打印显示的时差数据以及同时记录模拟源的时差一般读取的时差数据应大于组取数间隔应保证数据统计独立取数总时间应大于数据慢变化周期统计计算以模拟源的时差作为实际时差按式和进行统计计算计算
17、出的时差准确度应满足条的要求灵敏度按条测出信号电平为的基准条件下的时差准确度若满足条的要求即可判定接收设备满足条的要求最大锁定时间在基准条件下同条按条预置条规定的条件开机同时记时使接收设备正常工作再记录开始锁定的时间两次记录时间之间隔即为锁定时间重复次锁定时间的最大值即为所测最大锁定时间应该满足条的要求在组合条件下同条按条预置条规定的条件同条重复次锁定时间中的最大值即为所测最大锁定时间应该满足条的要求动态范围同条按条分别预置条的以下两个边界条件信号电平为差动范围为信号电平为差动范围为按条测量时差准确度和按条测量最大锁定时间如果它们满足和条的要求则动态范围满足条的要求连续波干扰同条按条的方法分别
18、预置表中的四种条件按和条测量次测出的时差准确度和最大锁定时间应分别满足和条的要求识别可靠性与周期告警同条同条接收设备进入锁定状态后检查显示时差有没有错周整数倍的误差重复多次计算正确概率应满足条的要求接收设备进入锁定状态后工作记录周期告警虚警次数应满足条的要求调整信号包周差使其超出接收设备允许范围或令接收设备跳步造成周期告警条件接收设备工作记录周期告警漏报次数应满足条的要求闪烁告警同条同条接收设备进入锁定状态后调整模拟源使副台闪烁同时记时再记录接收设备出现闪烁指示的时间两次记录时间之间隔应满足条的要求调整模拟源令其停止闪烁同时记录时间再记录接收设备闪烁告警指示消失的时间两次记录时间之间隔应满足条
19、的要求令接收设备工作记录闪烁告警虚警次数应满足条的要求信噪比告警同条同条接收设备进入锁定状态后降低信噪比至信噪比告警门限以下同时记录时间再记录接收设备指示信噪比告警的时间两次记录时间之间隔应满足条的要求调整信噪比至告警门限之上同时记录时间再记录接收设备信噪比告警指示消失的时间两次记录时间之间隔应满足条的要求令接收设备工作记录信噪比告警虚警次数应满足条的要求天波干扰同条按条预置条件天波延迟相对电平其余同条观测接收设备应能进入锁定状态检验规则检验分类定型检验产品在设计定型和生产定型时应进行定型检验定型检验由生产方负责使用方可派代表参加检验后应提交定型检验报告定型检验的样本为部定型检验出现故障或某项
20、技术指标达不到要求时应停止检验分析并确定故障是孤立现象还是设计上的缺陷若故障是孤立现象排除后可继续进行若故障是属于设计上的缺陷应改进设计消除故障并提出故障分析报告然后重新进行定型检验交收检验交收检验应在提交的全部产品中逐部进行交收检验由生产方负责实施或由使用方派代表双方共同组织实施检验后应提交检验报告检验中出现故障时应停止检验分析故障原因排除故障后重新进行检验例行检验有下列情况之一时一般应进行例行检验正式生产后如结构材料工艺有较大改变可能影响产品性能时产品长期停产后恢复生产时交收检验结果与上次例行检验有较大差异时国家质量监督机构提出进行例行检验的要求时例行检验由生产方负责实施使用方可派代表参加
21、检验后应提交例行检验报告例行检验的样本应在交收检验合格的产品中按表随机抽取表提交交收检验的产品数例行检验产品数以上每增加或不足抽部例行检验项目均应合格如某项不合格时应将检验样品数量加倍再重新进行该项检验检验合格后继续其余项目的检验如有不合格品则判定该产品例行检验不合格不合格的产品需全部返修检验项目各类检验的检验项目按表进行表序号检验项目定型检验交收检验例行检验技术要求试验方法操作条条电源条条环境适应性条条电磁兼容性条条可靠性条条维护条条安全条条显示与指示条条陷波器条条前端选择性条条暂停自动周期跳步条条接口能力条条可接收台链数条条带外干扰条条主要性能条条注表中符号表示必须检验的项目判定规则交收检
22、验例行检验均合格的产品使用方应按合同全部接收交收检验例行检验出现的故障不能排除或某项技术指标达不到本标准及产品标准的技术要求时应拒收标志包装运输和储存标志产品标志按的条规定包装标志应符合的规定发货标志的方式由生产方自定但应包括下列内容设备型号名称箱体外形尺寸长宽高毛重装箱日期年月到站港及收货单位发站港及发货单位包装经验收合格的产品的包装应符合运输部门的要求并能适应各种运输条件及有关标准的规定产品随机文件由产品标准规定运输和贮存包装好的产品应能适应水路航空铁路及三级公路的运输具体要求项目应在产品标准中规定产品不宜长期贮存超过三个月者要定期加电检查产品存放处应有良好的通风防潮措施并且不应有酸碱和其他有腐蚀性的物质以及强磁场附加说明本标准由全国导航设备标准化技术委员会归口本标准由电子工业部第二十所负责起草
