飛機(jī)電磁環(huán)境安全裕度評估規(guī)程方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示一種飛機(jī)電磁環(huán)境安全裕度評估規(guī)程方法，是基于外部電磁環(huán)境EME應(yīng)力對EUT產(chǎn)生的等價電磁效應(yīng)和/或EUT功能性能的等價響應(yīng)的若干變通等價試驗(yàn)方法，主要包括如下步驟：（1）確認(rèn)受評估系統(tǒng)；（2）確定飛機(jī)外部電磁環(huán)境電平；（3）選用合適的方法確定外部電磁環(huán)境與內(nèi)部關(guān)注點(diǎn)處電磁環(huán)境的傳遞函數(shù)；（4）依傳遞函數(shù)確定關(guān)注點(diǎn)實(shí)際電磁場電平；（5）確定各設(shè)備電磁兼容性設(shè)計(jì)控制電平；（6）符合性評估。本發(fā)明通過上述的方法，對飛機(jī)電磁環(huán)境安全裕度評估工作具有規(guī)范化作用，操作性強(qiáng)，具有很好的實(shí)用指導(dǎo)性，能顯著提高工程上進(jìn)行此類評估的工作效率、降低費(fèi)用。
【專利說明】飛機(jī)電磁環(huán)境安全裕度評估規(guī)程方法
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明涉及應(yīng)用于飛機(jī)的電磁兼容性試驗(yàn)，特別是指飛機(jī)電磁環(huán)境安全裕度評估規(guī)程方法。
【【背景技術(shù)】】
[0002]在飛機(jī)研制階段尤其是定型之前，需要就飛機(jī)對實(shí)際使用遭遇的外部電磁環(huán)境的適應(yīng)性，以及飛機(jī)對此具備的安全裕度進(jìn)行評估。它包括機(jī)載設(shè)備、系統(tǒng)、全機(jī)各層面的確認(rèn)和驗(yàn)證工作，既需要有一套全面細(xì)致的工作程序周密規(guī)劃指導(dǎo)，也依賴相應(yīng)的完整技術(shù)文檔、數(shù)據(jù)計(jì)算分析、試驗(yàn)實(shí)測結(jié)果的支撐。
[0003]航空器適航取證文件、相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中一般只規(guī)定了電磁環(huán)境安全裕度的要求，即在什么電磁環(huán)境條件下飛機(jī)應(yīng)如何表現(xiàn)，具體就是在惡劣電磁環(huán)境(用每米若干伏特電場強(qiáng)度來度量)下保持怎樣功能和性能，而沒有給出可操作的驗(yàn)證規(guī)程。因此按電磁兼容領(lǐng)域常規(guī)的做法，就是按定義要求直接對飛機(jī)進(jìn)行高場強(qiáng)輻射照射HIRF試驗(yàn)。
[0004]但是飛機(jī)電磁環(huán)境安全裕度試驗(yàn)涉及的高能量輻射電平量值遠(yuǎn)超出目前工業(yè)界實(shí)際試驗(yàn)?zāi)芰λ?，即用傳統(tǒng)試驗(yàn)方法難以滿足這些規(guī)定，業(yè)內(nèi)迫切需要尋求并研究出一些較簡易可行的替代方法。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種飛機(jī)電磁環(huán)境安全裕度評估規(guī)程方法，用以解決現(xiàn)有方式試驗(yàn)成本與產(chǎn)品研發(fā)成本過高的問題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種飛機(jī)電磁環(huán)境安全裕度評估規(guī)程方法，適用于飛機(jī)內(nèi)部電磁環(huán)境自兼容安全裕度評估，`該方法包括如下步驟:
[0007]( I)確認(rèn)受評估系統(tǒng)；
[0008](2)確定各設(shè)備安裝位置實(shí)際(或預(yù)期)電磁環(huán)境電平；
[0009](3)確定各設(shè)備實(shí)際電磁兼容性設(shè)計(jì)控制電平；
[0010](4)符合性評估。
[0011]依據(jù)上述主要特征，其中確認(rèn)評估系統(tǒng)的步驟中包括確定各飛行階段的所有飛機(jī)、系統(tǒng)、設(shè)備的各種工作模式，以明確飛機(jī)內(nèi)部可能的最極端電磁環(huán)境，同時根據(jù)設(shè)備出現(xiàn)EMC問題時對飛機(jī)可能造成的后果和危害程度，對飛機(jī)遂行使命任務(wù)的影響程度、設(shè)備的功能特性、硬件的不一致性以及有關(guān)的不確定性因素，建立各設(shè)備重要性等級和對應(yīng)安全裕度要求。
[0012]依據(jù)上述主要特征，確定各設(shè)備安裝位置實(shí)際或預(yù)期電磁環(huán)境電平通過現(xiàn)場實(shí)測得到，此方法令全部機(jī)載電子/電氣設(shè)備滿負(fù)荷工作并切換不同工作模式，考察大功率、重負(fù)載設(shè)備可能的最強(qiáng)發(fā)射、最快電平變化率、最快功耗/負(fù)載切換速率等極限工作狀態(tài)；f ^ IOOMHz時，選取機(jī)頭/機(jī)身/機(jī)尾各設(shè)備艙、駕駛艙、客艙、貨艙等區(qū)域設(shè)備機(jī)箱附近空間為環(huán)境電平采樣測量點(diǎn)，用三軸場探頭+接收機(jī)測量關(guān)注點(diǎn)的掃描頻譜；f ( 400MHz時，選取機(jī)頭/機(jī)身/機(jī)尾各設(shè)備艙、駕駛艙、客艙、貨艙等區(qū)域設(shè)備所有連接器端互連電纜為環(huán)境電平采樣測量點(diǎn)，用電流探頭+接收機(jī)測量關(guān)注點(diǎn)的掃描頻譜；以掃描頻譜的最大包絡(luò)為預(yù)期電磁環(huán)境電平。
[0013]依據(jù)上述主要特征，確定各設(shè)備安裝位置實(shí)際或預(yù)期電磁環(huán)境電平通過分析估計(jì)確定，可以直接系統(tǒng)/設(shè)備級電磁兼容試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)GJB151A/152A中傳導(dǎo)敏感度CS、輻射敏感度RS的試驗(yàn)極限電平為預(yù)期電磁環(huán)境電；或以標(biāo)準(zhǔn)中傳導(dǎo)敏感度CS、輻射敏感度RS的試驗(yàn)極限電平為基礎(chǔ)值，視安裝區(qū)域情況和附近具體設(shè)備，根據(jù)以往的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，增加或減小
若干量值進(jìn)行合理調(diào)整。
[0014]依據(jù)上述主要特征，確定各設(shè)備安裝位置實(shí)際或預(yù)期電磁環(huán)境電平通過經(jīng)驗(yàn)類比得到，通過選用類似飛機(jī)設(shè)備場景的已有數(shù)據(jù)或適當(dāng)修正確定。[0015]依據(jù)上述主要特征，確定各設(shè)備安裝位置實(shí)際或預(yù)期電磁環(huán)境電平通過仿真計(jì)算得到，通過使用大型電磁場仿真計(jì)算軟件包，如EM3D、CST、FECO等，對機(jī)身內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸、材質(zhì)，機(jī)艙內(nèi)敷設(shè)互連電纜的尺寸、走向、材質(zhì)，機(jī)載設(shè)備的安裝位置、尺寸、材質(zhì)，設(shè)備的電性能等評估對象、環(huán)境、邊界條件進(jìn)行盡可能逼真、詳細(xì)的建模，再選用合適的時域、頻域數(shù)值算法進(jìn)行解算得出結(jié)果，簡化計(jì)算時可先考慮帶天線的收發(fā)信機(jī)，由發(fā)射機(jī)輻射功率、接收機(jī)接收靈敏度、收發(fā)天線方向圖及間距、收發(fā)頻率和帶寬，計(jì)算收發(fā)基波、諧波之間可能存在的相互干擾影響；再考慮發(fā)射機(jī)對其它設(shè)備，根據(jù)發(fā)射機(jī)發(fā)射功率、發(fā)射天線方向圖、發(fā)射天線至關(guān)注設(shè)備安裝位置、機(jī)身屏蔽效能，利用通信距離方程計(jì)算出發(fā)射信號對關(guān)注設(shè)備的影響。
[0016]依據(jù)上述主要特征，確定各設(shè)備實(shí)際電磁兼容性設(shè)計(jì)控制電平需要從電磁敏感度電平和電磁干擾電平兩方面來考慮，由設(shè)備的EMC試驗(yàn)報告提供；對于EMC達(dá)標(biāo)合格設(shè)備，其電磁干擾電平取自GJB151A中傳導(dǎo)和福射的電磁發(fā)射限值,而電磁敏感度電平以設(shè)備實(shí)測值為準(zhǔn)。
[0017]依據(jù)上述主要特征，符合性評估從設(shè)備的對外接口，包括機(jī)箱和互聯(lián)線的輻射和傳導(dǎo)兩方面，分別把按前述步驟獲得的各設(shè)備數(shù)據(jù)，代入以下公式即得到其傳導(dǎo)、輻射安全裕度符合性情況:
[0018]電磁干擾電平EMILeffl≤預(yù)期電磁環(huán)境電平EMEL 3dB
[0019]電磁敏感度電平EMSLeffl≥預(yù)期電磁環(huán)境電平EMELrt+ M
[0020]如果安全裕度M =電磁敏感度電平EMSLeffl—預(yù)期電磁環(huán)境電平EMEL #大于規(guī)定的值，則表明被評估設(shè)備/系統(tǒng)滿足要求。
[0021]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明提出另一種飛機(jī)電磁環(huán)境安全裕度評估規(guī)程方法，適用于飛機(jī)外部電磁環(huán)境安全裕度評估，該方法包括如下步驟:
[0022]( I)確認(rèn)受評估系統(tǒng)；
[0023](2)確定飛機(jī)外部電磁環(huán)境電平；
[0024](3)確定在設(shè)備安裝位置呈現(xiàn)的機(jī)身屏蔽效能；
[0025](4)確定各設(shè)備安裝位置實(shí)際電磁場電平；
[0026](5)確定各設(shè)備電磁兼容性設(shè)計(jì)控制電平；
[0027](6)符合性評估。
[0028]依據(jù)上述主要特征，其中根據(jù)設(shè)備出現(xiàn)EMC問題時對飛機(jī)可能造成的后果和危害程度，對飛機(jī)遂行使命任務(wù)的影響程度、設(shè)備的功能特性、硬件的不一致性以及有關(guān)的不確定性因素，建立各設(shè)備重要性等級和對應(yīng)安全裕度要求。
[0029]依據(jù)上述主要特征，確定飛機(jī)外部電磁環(huán)境電平EMEL#可直接采用用戶給出的數(shù)據(jù)或適航認(rèn)證的要求，一般多引用一些相關(guān)平臺級電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定，也有給出特定應(yīng)用場景的具體量化指標(biāo)。
[0030]依據(jù)上述主要特征，確定飛機(jī)外部電磁環(huán)境電平EMEL#可采用分析實(shí)測法確定，即通過分析飛機(jī)使用過程中可能遭遇的各種電磁環(huán)境，參考、類比以往的工程經(jīng)驗(yàn)，選取其中電磁環(huán)境最嚴(yán)酷的典型場景，進(jìn)行現(xiàn)場測量統(tǒng)計(jì)。
[0031]依據(jù)上述主要特征，確定飛機(jī)外部電磁環(huán)境電平EMEL#可采用仿真計(jì)算確定，SP對電磁環(huán)境最嚴(yán)酷的典型場景進(jìn)行盡可能逼真、詳細(xì)地建模。凡是對電磁環(huán)境有可比擬貢獻(xiàn)的輻射源都要考慮，在確定它們的發(fā)射功率、頻率范圍、信號波形、天線方向性、傳播距離、極化方向等參試基礎(chǔ)上，用電磁波無損空間傳播距離公式、通信方程數(shù)值計(jì)算各場源的貢獻(xiàn)，并進(jìn)行矢量疊加而合成出總電磁環(huán)境。
[0032]依據(jù)上述主要特征，確定在設(shè)備安裝位置呈現(xiàn)的機(jī)身屏蔽效能可采用現(xiàn)場實(shí)測確定，對有無飛機(jī)兩種情況，在機(jī)外不同位置、方位的天線以安全等值電平輻照，以機(jī)內(nèi)受關(guān)注位置處(座艙、設(shè)備艙等)接收傳感器收到的最小信號電平差為測量該地點(diǎn)的機(jī)身屏效參數(shù)。
[0033]依據(jù)上述主要特征，確定在設(shè)備安裝位置呈現(xiàn)的機(jī)身屏蔽效能可采用仿真計(jì)算確定，如使用電磁場仿真計(jì)算軟件包，如EM3D、CST、FECO等，對飛機(jī)內(nèi)外結(jié)構(gòu)尺寸、材質(zhì)，尤其是安裝關(guān)注設(shè)備的艙內(nèi)結(jié)構(gòu)尺寸、材質(zhì)，進(jìn)行盡可能逼真、詳細(xì)的建模，再選用合適的時域、頻域數(shù)值算法進(jìn)行解算。
[0034]依據(jù)上述主要特征，確定在設(shè)備安裝位置呈現(xiàn)的機(jī)身屏蔽效能可采用經(jīng)驗(yàn)分析確定，即根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)估計(jì)，無開口的全金屬艙室的屏蔽性能最好，一般有40dB以上的屏效；有穿孔的金屬艙室的屏蔽性能次之；有窗、門的金屬或非全金屬艙室的屏蔽性能最差，一般只有IOdB以下的屏效，在諧振頻率甚至反而增強(qiáng)，通用機(jī)身屏效選擇原則是:
[0035]OdB屏效對應(yīng)無任何屏蔽措施場景，如非導(dǎo)電復(fù)合材料結(jié)構(gòu)區(qū)域、無屏蔽開放區(qū)域、結(jié)構(gòu)電搭接無保障區(qū)域等；
[0036]6dB屏效對應(yīng)很少屏蔽措施場景，如僅少量屏蔽的非導(dǎo)電復(fù)合材料機(jī)身的駕駛艙、機(jī)翼前后沿、起落架艙等；
[0037]12dB屏效對應(yīng)有些屏蔽措施場景，如金屬飛機(jī)的帶穿艙接頭從而非全封閉電子設(shè)備艙、駕駛艙、無EMI扼流槽門窗/儀表板附近區(qū)域，這些區(qū)域中諸如液壓管、線纜束、金屬導(dǎo)線槽等載流導(dǎo)體并非都很好電搭接至所穿過的穿艙接頭上。
[0038]20dB屏效對應(yīng)中等屏蔽措施場景，如載流導(dǎo)體電搭接良好、電纜束貼近金屬結(jié)構(gòu)走線的上述區(qū)域；
[0039]32dB屏效對應(yīng)很好屏蔽措施場景,如良好全屏蔽金屬艙內(nèi)。
[0040]依據(jù)上述主要特征，確定各設(shè)備安裝位置實(shí)際電磁場電平EMEL@為將飛機(jī)外部電磁環(huán)境電平EMEL#減去飛機(jī)機(jī)身屏蔽效能。
[0041]依據(jù)上述主要特征，確定各設(shè)備實(shí)際電磁兼容性設(shè)計(jì)控制電平需要從電磁敏感度電平和電磁干擾電平兩方面來考慮，由設(shè)備的EMC試驗(yàn)報告提供；對于EMC達(dá)標(biāo)合格設(shè)備，其電磁干擾電平取自GJB151A中傳導(dǎo)和福射的電磁發(fā)射限值,而電磁敏感度電平以設(shè)備實(shí)測值為準(zhǔn)。
[0042]依據(jù)上述主要特征，符合性評估從設(shè)備的對外接口，包括機(jī)箱和互聯(lián)線的輻射和傳導(dǎo)兩方面，分別把按前述步驟獲得的各設(shè)備數(shù)據(jù)，代入以下公式即得到其傳導(dǎo)、輻射安全裕度符合性情況:
[0043]電磁干擾電平EMILeffl≤預(yù)期電磁環(huán)境電平EMEL內(nèi)-3dB
[0044]電磁敏感度電平EMSL控制≥預(yù)期電磁環(huán)境電平EMEL內(nèi)+ M
[0045]如果安全裕度M =電磁敏感度電平EMSL控制—預(yù)期電磁環(huán)境電平EMEL內(nèi)大于規(guī)定的值，則表明被評估設(shè)備/系統(tǒng)滿足要求。
[0046]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明提出另一種飛機(jī)電磁環(huán)境安全裕度評估規(guī)程方法，適用于飛機(jī)外部電磁環(huán)境安全裕度評估，該方法包括如下步驟:
[0047](1)確認(rèn)受評估系統(tǒng)；
[0048](2)確定飛機(jī)外部電磁環(huán)境電平；
[0049](3)建立與設(shè)備相關(guān)的回流構(gòu)架；
[0050](4)注入電流定標(biāo)，其包括低電平掃描輻照與等價低電平表面電流注入；
[0051](5)高電平表面電流注入法符合性驗(yàn)證測試。
[0052]依據(jù)上述主要特征，注入電流定標(biāo)的步驟包括配置合適的受試件接地方式和接地點(diǎn)位置，先進(jìn)行低電平輻照，用電纜卡鉗測量設(shè)備互連電纜中的感應(yīng)電流，再對飛機(jī)機(jī)身合適點(diǎn)注入低電平電流，調(diào)整其大小，使監(jiān)測到關(guān)注設(shè)備的互連電纜上感應(yīng)電流與該測量值相同，由此得到輻照場強(qiáng)與注入電流之間的傳輸函數(shù)，利用高低電平之間的線性關(guān)系外推標(biāo)準(zhǔn)要求的高電平輻照場下的飛機(jī)蒙皮上感應(yīng)電流，這即應(yīng)直接注入電流值，最后保持飛機(jī)的電流注入點(diǎn)、接地方式和接地點(diǎn)位置不變，對飛機(jī)蒙皮注入該大電流。
[0053]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明提出另一種飛機(jī)電磁環(huán)境安全裕度評估規(guī)程方法，適用于飛機(jī)外部電磁環(huán)境安全裕度評估，該方法包括如下步驟:
[0054]( 1 )確認(rèn)受評估系統(tǒng)；
[0055] （ 2 ）確定飛機(jī)外部電磁環(huán)境電平；
[0056]( 3 )對飛機(jī)低電平掃描確定機(jī)內(nèi)受試件互連電纜上感應(yīng)電流或安裝處空間電磁場的傳遞函數(shù)；
[0057](4)線性外推出與飛機(jī)外部電磁環(huán)境電平對應(yīng)的互連電纜上感應(yīng)電流或安裝處空間電磁場量值；
[0058](5)以該高電平進(jìn)行電纜電流注入或輻照，及符合性評估。
[0059]依據(jù)上述主要特征，該方法適用頻段分LLSC1、LLSC和LLSF三種，LLSCI適用于10KHz~飛機(jī)1st諧振頻率，LLSC適用于電纜起主要耦合作用的500kHz~400MHz，LLSF適用于機(jī)箱和電纜都有影響的100MHz~40GHz，此方法以實(shí)測方式建立關(guān)注的機(jī)載設(shè)備上電磁效應(yīng)與飛機(jī)外部電磁環(huán)境之間的傳遞函數(shù)關(guān)系，其中LLSC1、LLSC把設(shè)備互連電纜上感應(yīng)電流與歸一化飛機(jī)外部電磁環(huán)境聯(lián)系起來，而LLSF把設(shè)備安裝處場強(qiáng)與歸一化飛機(jī)外部電磁環(huán)境聯(lián)系起來，再據(jù)此傳遞函數(shù)線性外推得評估要求的飛機(jī)外部電磁環(huán)境下應(yīng)該對設(shè)備施加的飛機(jī)內(nèi)部電磁應(yīng)力，從而進(jìn)行替代間接試驗(yàn)驗(yàn)證。
[0060]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明通過上述的方法，實(shí)現(xiàn)了飛機(jī)電磁環(huán)境安全裕度評估，本方法操作性強(qiáng)，具有很好的實(shí)用指導(dǎo)性，能顯著提高工程上進(jìn)行此類評估的工作效率、降低費(fèi)用，有助于我國正在起步推行的民用飛機(jī)的飛機(jī)級適航取、認(rèn)證工作的開展。
【【專利附圖】
【附圖說明】】
[0061 ] 圖1為本發(fā)明總的流程示意圖。
[0062]圖2為實(shí)施本發(fā)明的第一實(shí)施例的流程示意圖。
[0063]圖3為實(shí)施本發(fā)明的第二實(shí)施例的流程示意圖。
[0064]圖4為實(shí)施本發(fā)明的第三實(shí)施例的流程示意圖。
[0065]圖5為實(shí)施本發(fā)明的第四實(shí)施例的流程示意圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0066]請參閱圖1所示，本發(fā)明揭示一種飛機(jī)電磁環(huán)境安全裕度評估規(guī)程方法，是基于外部電磁環(huán)境EME應(yīng)力對EUT產(chǎn)生的等價電磁效應(yīng)和/或EUT功能性能的等價響應(yīng)的若干變通等價試驗(yàn)方法，主要包括如下步驟:(I)確認(rèn)受評估系統(tǒng)；(2)確定飛機(jī)外部電磁環(huán)境電平；(3)選用合適的方法確定外部電磁環(huán)境與內(nèi)部關(guān)注點(diǎn)處電磁環(huán)境的傳遞函數(shù)；(4)依傳遞函數(shù)確定關(guān)注點(diǎn)實(shí)際電磁場電平；(5)確定各設(shè)備電磁兼容性設(shè)計(jì)控制電平；(6)符合性評估。本發(fā)明通過上述的方法，對飛機(jī)電磁環(huán)境安全裕度評估工作具有規(guī)范化作用，操作性強(qiáng)，具有很好的實(shí)用指導(dǎo)性，能顯著提高工程上進(jìn)行此類評估的工作效率、降低費(fèi)用。至于上述方法中各步驟的具體內(nèi)容，可以以下的四個實(shí)施例中的具體描述。
[0067]安全裕度Margin指敏感門限與環(huán)境中實(shí)際干擾電平之差，常用dB表示。飛機(jī)的電磁環(huán)境安全裕度是機(jī)載最敏感設(shè)備/系統(tǒng)的敏感門限與環(huán)境實(shí)際干擾電平之差，過于籠統(tǒng)。工程上更關(guān)注各個機(jī)載設(shè)備/系統(tǒng)的具體電磁環(huán)境安全裕度，它們一般互不相同，所以飛機(jī)的電磁環(huán)境安全裕度實(shí)際是各個機(jī)載設(shè)備/系統(tǒng)的電磁環(huán)境安全裕度中的最小值。
`[0068]1.飛機(jī)內(nèi)部電磁環(huán)境自兼容安全裕度評估
[0069]內(nèi)部電磁環(huán)境Electromagnetic Environment Level—EMEL內(nèi)指飛機(jī)本機(jī)全部機(jī)載電氣電子系統(tǒng)、設(shè)備通電工作所形成的全機(jī)電磁環(huán)境電平的最大包絡(luò)，其自兼容安全裕度評估主要包括以下4個步驟:
[0070]( I)確認(rèn)受評估系統(tǒng)；
[0071](2)確定各設(shè)備安裝位置實(shí)際(或預(yù)期)電磁環(huán)境電平；
[0072](3)確定各設(shè)備實(shí)際電磁兼容性設(shè)計(jì)控制電平；
[0073](4)符合性評估
[0074]評估流程圖如附圖2所示，各步驟詳細(xì)敘述見具體實(shí)施例1。
[0075]2.飛機(jī)外部電磁環(huán)境安全裕度評估(機(jī)身屏效法)
[0076]這是一種間接評估方法。外部電磁環(huán)境Electromagnetic EnvironmentLevel—EMEL外指飛機(jī)可能處于的全機(jī)外部電磁環(huán)境電平的最大包絡(luò)，基本可以認(rèn)為飛機(jī)蒙皮上處處相等為同一量值。飛機(jī)外部電磁環(huán)境安全裕度評估主要包括以下6個步驟:
[0077]I)確認(rèn)受評估系統(tǒng)；
[0078]2)確定飛機(jī)外部電磁環(huán)境電平；
[0079]3)確定在設(shè)備安裝位置呈現(xiàn)的機(jī)身屏蔽效能；[0080]4)確定各設(shè)備安裝位置實(shí)際電磁場電平；
[0081]5)確定各設(shè)備電磁兼容性設(shè)計(jì)控制電平；
[0082]6)符合性評估。
[0083]評估流程圖如附圖3所示，各步驟詳細(xì)敘述見具體實(shí)施例2。
[0084]3.飛機(jī)外部電磁環(huán)境安全裕度評估(高電平表面電流注入法)
[0085]用大電流注入法替代HIRF輻照進(jìn)行實(shí)際測試、驗(yàn)證。直接對機(jī)身蒙皮注入的大電流，生成飛機(jī)外部電磁環(huán)境安全裕度評估所需機(jī)內(nèi)電磁環(huán)境，使受試件處于與機(jī)外高電平輻照場等價的電磁應(yīng)力之下，從而產(chǎn)生同樣的響應(yīng)。
[0086]是替代試驗(yàn)評估，優(yōu)點(diǎn)之一是一次整機(jī)試驗(yàn)就同時完成對所有機(jī)載設(shè)備的EMC安全裕度評估。其最有效使用頻率范圍IOkHz?1st飛機(jī)諧振頻率(一般為飛機(jī)最大線度150?30米對應(yīng)的電磁波半波長，I?5MHz)，可擴(kuò)展至400MHz，再高頻率使穩(wěn)定性變差。評估主要包括以下5個步驟:
[0087]I)確認(rèn)受評估系統(tǒng)；
[0088]2)確定飛機(jī)外部電磁環(huán)境電平；
[0089]3)建立與設(shè)備相關(guān)的回流構(gòu)架；
[0090]4)注入電流定標(biāo)
[0091]a)低電平掃描輻照；
[0092]b)等價低電平表面電流注入。
[0093]5)高電平表面電流注入法符合性驗(yàn)證測試。
[0094]評估流程圖如圖4所示，鑒于篇幅不再詳細(xì)舉例。
[0095]4.飛機(jī)外部電磁環(huán)境安全裕度評估(低電平耦合法)
[0096]屬替代方法，按適用頻段分LLSC1、LLSC和LLSF三種。LLSCI適用于IOKHz?飛機(jī)1st諧振頻率，LLSC適用于電纜起主要耦合作用的500kHz?400MHz，LLSF適用于機(jī)箱和電纜都有影響的IOOMHz?40GHz。在100?400MHz頻段內(nèi)后兩種方法重疊使用的原因是，主要電磁耦合機(jī)制與場源特性、場源/目標(biāo)結(jié)構(gòu)材料、場源與目標(biāo)間距、媒質(zhì)諸多因素密切相關(guān)。通常小飛機(jī)上電纜感應(yīng)電流起主要耦合作用，大飛機(jī)上空間電場起主要耦合作用。所以在此頻段內(nèi)一般兩種方法都用，以免遺漏較嚴(yán)酷的電磁環(huán)境場景。低電平耦合以實(shí)測方式建立關(guān)注的機(jī)載設(shè)備上電磁效應(yīng)與飛機(jī)外部電磁環(huán)境之間的傳遞函數(shù)關(guān)系，即LLSC1、LLSC把設(shè)備互連電纜上感應(yīng)電流與歸一化飛機(jī)外部電磁環(huán)境聯(lián)系起來，LLSF把設(shè)備安裝處場強(qiáng)與歸一化飛機(jī)外部電磁環(huán)境聯(lián)系起來。再據(jù)此傳遞函數(shù)線性外推得評估要求的飛機(jī)外部電磁環(huán)境下應(yīng)該對設(shè)備施加的飛機(jī)內(nèi)部電磁應(yīng)力，從而進(jìn)行替代間接試驗(yàn)驗(yàn)證。評估主要包括以下5個步驟:
[0097]I)確認(rèn)受評估系統(tǒng)；
[0098]2)確定飛機(jī)外部電磁環(huán)境電平；
[0099]3)對飛機(jī)低電平掃描(注入電流、輻照)求機(jī)內(nèi)受試件互連電纜上感應(yīng)電流或安裝處空間電磁場的傳遞函數(shù)；
[0100]4)線性外推出與飛機(jī)外部電磁環(huán)境電平對應(yīng)的互連電纜上感應(yīng)電流或安裝處空間電磁場量值；
[0101 ] 5)以該高電平進(jìn)行電纜電流注入或輻照，及符合性評估。[0102]評估流程圖如附圖5所示，鑒于篇幅不再詳細(xì)舉例。
[0103]為對上述的方法更為清楚的了解，以下以具體的實(shí)例對上述的方法分別進(jìn)行說明。
[0104]例1.飛機(jī)內(nèi)部電磁環(huán)境自兼容安全裕度評估
[0105]1)確認(rèn)受評估系統(tǒng)
[0106]考慮各飛行階段的所有飛機(jī)、系統(tǒng)、設(shè)備的各種工作模式，由此明確飛機(jī)內(nèi)部可能的最極端電磁環(huán)境。同時根據(jù)設(shè)備出現(xiàn)EMC問題時對飛機(jī)可能造成的后果和危害程度，對飛機(jī)遂行使命任務(wù)的影響程度，設(shè)備的功能特性、硬件的不一致性以及有關(guān)的不確定性因素，建立各設(shè)備重要性等級和對應(yīng)安全裕度要求，通常安全級為12dB，任務(wù)級為6dB，普通級為OdB ；
[0107]2)確定各設(shè)備安裝位置實(shí)際(或預(yù)期)電磁環(huán)境電平EMEL ?
[0108]EMEI^是飛機(jī)自兼容安全裕度評估的基準(zhǔn)，可用以下幾種方法確定。
[0109]現(xiàn)場實(shí)測:使全部機(jī)載電子/電氣設(shè)備滿負(fù)荷工作并切換不同工作模式，主要考察大功率、重負(fù)載設(shè)備可能的最強(qiáng)發(fā)射、最快電平變化率、最快功耗/負(fù)載切換速率等極限工作狀態(tài)。f ^ IOOMHz時，選取機(jī)頭/機(jī)身/機(jī)尾各設(shè)備艙、駕駛艙、客艙、貨艙等區(qū)域設(shè)備機(jī)箱附近空間為環(huán)境電平采樣測量點(diǎn)，用三軸場探頭+接收機(jī)測量關(guān)注點(diǎn)的掃描頻譜；f ^ 400MHz時，選取機(jī)頭/機(jī)身/機(jī)尾各設(shè)備艙、駕駛艙、客艙、貨艙等區(qū)域設(shè)備所有連接器端互連電纜為環(huán)境電平采樣測量點(diǎn)，用電流探頭+接收機(jī)測量關(guān)注點(diǎn)的掃描頻譜；以掃描頻譜的最大包絡(luò)為預(yù)期電磁環(huán)境電平EMEL ?。
[0110]分析估計(jì):系統(tǒng)/設(shè)備級電磁兼容試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)GJB151A/152A已經(jīng)充分考慮到機(jī)載設(shè)備安裝試驗(yàn)過程中可能遇到的電磁環(huán)境，直接取標(biāo)準(zhǔn)中傳導(dǎo)敏感度CS、輻射敏感度RS的試驗(yàn)極限電平為預(yù)期電磁環(huán)境電平EMEL@ ;或以標(biāo)準(zhǔn)中傳導(dǎo)敏感度CS、輻射敏感度RS的試驗(yàn)極限電平為基礎(chǔ)值，視安裝區(qū)域情況和附近具體設(shè)備，根據(jù)以往的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，增加或減小若
干量值進(jìn)行合理調(diào)整。
[0111]經(jīng)驗(yàn)類比:選用類似飛機(jī)設(shè)備場景的已有數(shù)據(jù)，或適當(dāng)修正。
[0112]仿真計(jì)算:使用大型電磁場仿真計(jì)算軟件包，如EM3D、CST、FEC0等，對機(jī)身內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸、材質(zhì)，機(jī)艙內(nèi)敷設(shè)互連電纜的尺寸、走向、材質(zhì)，機(jī)載設(shè)備的安裝位置、尺寸、材質(zhì)，設(shè)備的電性能等評估對象、環(huán)境、邊界條件進(jìn)行盡可能逼真、詳細(xì)的建模。再選用合適的時域、頻域數(shù)值算法進(jìn)行解算得出結(jié)果。簡化計(jì)算時可先考慮帶天線的收發(fā)信機(jī)，由發(fā)射機(jī)輻射功率、接收機(jī)接收靈敏度、收發(fā)天線方向圖及間距、收發(fā)頻率和帶寬，計(jì)算收發(fā)基波、諧波之間可能存在的相互干擾影響；再考慮發(fā)射機(jī)對其它設(shè)備，根據(jù)發(fā)射機(jī)發(fā)射功率、發(fā)射天線方向圖、發(fā)射天線至關(guān)注設(shè)備安裝位置、機(jī)身屏蔽效能，利用通信距離方程計(jì)算出發(fā)射信號對關(guān)注設(shè)備的影響。
[0113]3)確定各設(shè)備實(shí)際電磁兼容性設(shè)計(jì)控制電平
[0114]所謂飛機(jī)的EMC安全裕度太籠統(tǒng)，不同重要性等級的設(shè)備有不同安全裕度的要求，同一等級安全裕度要求的設(shè)備也會有不同的實(shí)際安全裕度。所以飛機(jī)的EMC安全裕度最終將具體落實(shí)到每一臺設(shè)備上。每臺設(shè)備的電磁兼容性設(shè)計(jì)控制電平，需要從電磁敏感度電平Electromagnetic Susceptibility Level—EMSL控制和電磁干擾電平Electromagnetic Interference Level—EMIL控制兩方面來考慮。一般可由設(shè)備的EMC試驗(yàn)報告提供。對于EMC達(dá)標(biāo)合格設(shè)備，其EMILeffl如保守些可取自GJB151A中傳導(dǎo)和輻射的電磁發(fā)射限值，而EMSLea則仍應(yīng)以設(shè)備實(shí)測值為準(zhǔn)。
[0115]4)符合性評估
[0116]從設(shè)備的對外接口一一機(jī)箱和互聯(lián)線從而輻射和傳導(dǎo)兩方面著手，分別把按前面幾節(jié)方法獲得的各設(shè)備數(shù)據(jù)，代入以下公式即得到其傳導(dǎo)、輻射安全裕度符合性情況。
[0117]EMIL控制< EMEL 內(nèi)一3dB
[0118]EMSL 控制≤ EMEL 內(nèi)+ M
[0119]如果安全裕度M = EMSLea- EMEL肖大于規(guī)定的值，就表明被評估設(shè)備/系統(tǒng)滿足要求。這里不僅考慮從安全裕度定義的電磁敏感電平來進(jìn)行評估，還增加了對電磁發(fā)射電平的評估，給內(nèi)部電磁環(huán)境電平EMEI^增加一些保險系數(shù)。
[0120]例2.飛機(jī)外部電磁環(huán)境安全裕度評估(機(jī)身屏效法)
[0121]I)確認(rèn)受評估系統(tǒng)
[0122]同例I的1)，一般中、高度空域電磁環(huán)境較好，地面或低空電磁環(huán)境較嚴(yán)酷，機(jī)場附近、軍艦停機(jī)甲板的電磁環(huán)境更嚴(yán)酷。
[0123]2)確定飛機(jī)外部電磁環(huán)境電平EMEL#
[0124]EMEL#是進(jìn)行外部電磁環(huán)境兼容安全裕度評估的基準(zhǔn)?？捎靡韵聨追N方法確定。
[0125]用戶要求:直接采用用戶給出的數(shù)據(jù)或適航認(rèn)證的要求，一般多引用一些相關(guān)平臺級電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定，也有給出特定應(yīng)用場景的具體量化指標(biāo)。
`[0126]分析實(shí)測:分析飛機(jī)使用過程中可能遭遇的各種電磁環(huán)境，參考、類比以往的工程經(jīng)驗(yàn)，選取其中電磁環(huán)境最嚴(yán)酷的典型場景，進(jìn)行現(xiàn)場測量統(tǒng)計(jì)。
[0127]仿真計(jì)算:對電磁環(huán)境最嚴(yán)酷的典型場景進(jìn)行盡可能逼真、詳細(xì)地建模。凡是對電磁環(huán)境有可比擬貢獻(xiàn)的輻射源都要考慮，在確定它們的發(fā)射功率、頻率范圍、信號波形、天線方向性、傳播距離、極化方向等參試基礎(chǔ)上，用電磁波無損空間傳播距離公式、通信方程數(shù)值計(jì)算各場源的貢獻(xiàn)，并進(jìn)行矢量疊加而合成出總電磁環(huán)境。
[0128]3)確定在設(shè)備安裝位置呈現(xiàn)的機(jī)身屏蔽效能FSE
[0129]工程上整體機(jī)身屏蔽效能顯得過于粗略，而受關(guān)注設(shè)備安裝位置處呈現(xiàn)出的機(jī)身屏蔽效能更具實(shí)用價值。所以這里定義有無飛機(jī)時，機(jī)內(nèi)某處傳感器接收信號電平比值為該點(diǎn)呈現(xiàn)的機(jī)身屏效。用以下幾種方法確定。
[0130]現(xiàn)場實(shí)測:對有無飛機(jī)兩種情況，在機(jī)外不同位置、方位的天線以安全等值電平輻照，以機(jī)內(nèi)受關(guān)注位置處(座艙、設(shè)備艙等)接收傳感器收到的最小信號電平差為測量該地點(diǎn)的機(jī)身屏效參數(shù)。
[0131]仿真計(jì)算:使用電磁場仿真計(jì)算軟件包,如EM3D、CST、FEC0等,對飛機(jī)內(nèi)外結(jié)構(gòu)尺寸、材質(zhì)，尤其是安裝關(guān)注設(shè)備的艙內(nèi)結(jié)構(gòu)尺寸、材質(zhì)，進(jìn)行盡可能逼真、詳細(xì)的建模，再選用合適的時域、頻域數(shù)值算法進(jìn)行解算。
[0132]經(jīng)驗(yàn)分析:根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)估計(jì)，無開口的全金屬艙室的屏蔽性能最好，一般有40dB以上的屏效；有穿孔的金屬艙室的屏蔽性能次之；有窗、門的金屬或非全金屬艙室的屏蔽性能最差，一般只有IOdB以下的屏效，在諧振頻率甚至反而增強(qiáng)。通用機(jī)身屏效選擇原則是:
[0133]OdB屏效對應(yīng)無任何屏蔽措施場景，如非導(dǎo)電復(fù)合材料結(jié)構(gòu)區(qū)域、無屏蔽開放區(qū)域、結(jié)構(gòu)電搭接無保障區(qū)域等；
[0134]6dB屏效對應(yīng)很少屏蔽措施場景，如僅少量屏蔽的非導(dǎo)電復(fù)合材料機(jī)身的駕駛艙、機(jī)翼前后沿、起落架艙等；
[0135]12dB屏效對應(yīng)有些屏蔽措施場景，如金屬飛機(jī)的帶穿艙接頭從而非全封閉電子設(shè)備艙、駕駛艙、無EMI扼流槽門窗/儀表板附近區(qū)域，這些區(qū)域中諸如液壓管、線纜束、金屬導(dǎo)線槽等載流導(dǎo)體并非都很好電搭接至所穿過的穿艙接頭上。
[0136]20dB屏效對應(yīng)中等屏蔽措施場景，如載流導(dǎo)體電搭接良好、電纜束貼近金屬結(jié)構(gòu)走線的上述區(qū)域；
[0137]32dB屏效對應(yīng)很好屏蔽措施場景,如良好全屏蔽金屬艙內(nèi)。
[0138]4)確定各設(shè)備安裝位置實(shí)際電磁場電平
[0139]把飛機(jī)外部電磁環(huán)境電平EMEL#減去飛機(jī)機(jī)身屏蔽效能FSE，就得到各設(shè)備安裝位置實(shí)際電磁場電平EMEL ?。
[0140]EMEL 內(nèi)=EMEL 外一FSE
[0141]5)確定各設(shè)備電磁兼容性設(shè)計(jì)控制電平
[0142]同例I的3)節(jié)。
[0143]6)符合性評估
[0144]同例I的4)節(jié)。
[0145]例3.飛機(jī)外部電磁環(huán)境安全裕度評估(高電平表面電流注入法)
[0146]試驗(yàn)流程為:配置合適的受試件接地方式和接地點(diǎn)位置(與實(shí)際裝機(jī)狀態(tài)一致或便于試驗(yàn)進(jìn)行)，先進(jìn)行低電平輻照，用電纜卡鉗測量設(shè)備互連電纜中的感應(yīng)電流，再對飛機(jī)機(jī)身合適點(diǎn)注入低電平電流，調(diào)整其大小，使監(jiān)測到關(guān)注設(shè)備的互連電纜上感應(yīng)電流與該測量值相同，由此得到輻照場強(qiáng)與注入電流之間的傳輸函數(shù)。利用高低電平之間的線性關(guān)系外推標(biāo)準(zhǔn)要求的高電平輻照場下的飛機(jī)蒙皮上感應(yīng)電流，這即應(yīng)直接注入電流值。最后保持飛機(jī)的電流注入點(diǎn)、接地方式和接地點(diǎn)位置不變，對飛機(jī)蒙皮注入該大電流。歸納步驟如下:
[0147]I)以低電平E^hlow電磁場輻照飛機(jī)；
[0148]2)檢測關(guān)注設(shè)備所有互連電纜的感應(yīng)電流，用電流鉗卡在距機(jī)箱50mm
[0149]處待測電纜上，測量其中感應(yīng)電流；
[0150]3)對飛機(jī)機(jī)身合適點(diǎn)(常用注入/流出點(diǎn)對:機(jī)頭-垂尾端、機(jī)頭-左/右
[0151]平尾端、機(jī)頭-左/右機(jī)翼端、機(jī)翼端-機(jī)翼端、重點(diǎn)部位兩邊等)注
[0152]入低電平電流，調(diào)整其大小，使監(jiān)測到關(guān)注設(shè)備的互連電纜的感應(yīng)電
[0153]流I注入纜low與I)~2)的I福照纜low相同，記錄此注入電流I注low ；
[0154]4)重復(fù)以上步驟I)~3)對試驗(yàn)全頻段掃描測量；
[0155]5)測量數(shù)據(jù)對單位外部輻照場歸一化IiilmZEwow ；
[0156]6)將歸一化測量數(shù)據(jù)對要求的飛機(jī)外部電磁場電平EMEL#進(jìn)行線性外推
[0157]I 注 high = EMEL 外 X I 注 low/E 外 low
[0158]7)對飛機(jī)機(jī)身注入步驟6)得到的大電流Ifthigh，實(shí)現(xiàn)電流注入對高電平輻照的替代。繼續(xù)監(jiān)測關(guān)注設(shè)備的互連電纜上感應(yīng)電流，若也保持線性比例關(guān)系，則同時確認(rèn)了電磁環(huán)境的等價性。[0159]例4.飛機(jī)外部電磁環(huán)境安全裕度評估(低電平耦合法)
[0160]僅以低電平電流掃描法LLSC為例進(jìn)行說明。試驗(yàn)流程為:配置合適的受試件接地方式和接地點(diǎn)位置(與實(shí)際裝機(jī)狀態(tài)一致或便于試驗(yàn)進(jìn)行)，先進(jìn)行低電平輻照，用電纜卡鉗測量互連電纜中的感應(yīng)電流，得到輻照場強(qiáng)與互連電纜上感應(yīng)電流之間的傳輸函數(shù)。利用高低電平之間的線性關(guān)系外推標(biāo)準(zhǔn)要求的高電平輻照場下互連電纜中感應(yīng)電流，即感應(yīng)注入電流值。最后保持受試件的接地方式和接地點(diǎn)位置不變，經(jīng)電纜卡鉗將對應(yīng)量值電流感應(yīng)注入傳導(dǎo)到互連電纜中。歸納步驟如下:
[0161]I)以預(yù)設(shè)低電平E#1ot電磁場輻照受試件；
[0162]2)將檢測電流鉗卡在距機(jī)箱50mm處所有互連電纜上，測量其中感應(yīng)電流Ilw ；
[0163]3)重復(fù)以上步驟I)?2)對試驗(yàn)全頻段掃描測量；
[0164]4)測量數(shù)據(jù)對單位外部輻照場歸一化I1ot/E#1ot ；
[0165]5)將歸一化測量數(shù)據(jù)對規(guī)范要求的高電平場強(qiáng)進(jìn)行線性外推
[0166]Ihigh — E外highX Ilow/E外 low
[0167]對受試互連電纜通過電流卡鉗感應(yīng)注入步驟5)得到的高電平能量，實(shí)現(xiàn)電流注入對高電平輻照的替代，完成試驗(yàn)。
[0168]可以理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種飛機(jī)電磁環(huán)境安全裕度評估規(guī)程方法，適用于飛機(jī)內(nèi)部電磁環(huán)境自兼容安全裕度評估，其特征在于該方法包括如下步驟: (1)確認(rèn)受評估系統(tǒng)； (2)確定各設(shè)備安裝位置實(shí)際或預(yù)期電磁環(huán)境電平； (3)確定各設(shè)備實(shí)際電磁兼容性設(shè)計(jì)控制電平； (4)符合性評估。
2.如權(quán)利要求1所述的飛機(jī)電磁環(huán)境安全裕度評估規(guī)程方法，其特征在于:確認(rèn)評估系統(tǒng)的步驟中包括確定各飛行階段的所有飛機(jī)、系統(tǒng)、設(shè)備的各種工作模式，以明確飛機(jī)內(nèi)部可能的最極端電磁環(huán)境，同時根據(jù)設(shè)備出現(xiàn)EMC問題時對飛機(jī)可能造成的后果和危害程度，對飛機(jī)遂行使命任務(wù)的影響程度、設(shè)備的功能特性、硬件的不一致性以及有關(guān)的不確定性因素，建立各設(shè)備重要性等級和對應(yīng)安全裕度要求。
3.如權(quán)利要求1所述的飛機(jī)電磁環(huán)境安全裕度評估規(guī)程方法，其特征在于:確定各設(shè)備安裝位置實(shí)際或預(yù)期電磁環(huán)境電平通過現(xiàn)場實(shí)測得到，此方法令全部機(jī)載電子/電氣設(shè)備滿負(fù)荷工作并切換不同工作模式，考察大功率、重負(fù)載設(shè)備可能的最強(qiáng)發(fā)射、最快電平變化率、最快功耗/負(fù)載切換速率等極限工作狀態(tài)^ IOOMHz時，選取機(jī)頭/機(jī)身/機(jī)尾各設(shè)備艙、駕駛艙、客艙、貨艙等區(qū)域設(shè)備機(jī)箱附近空間為環(huán)境電平采樣測量點(diǎn)，用三軸場探頭+接收機(jī)測量關(guān)注點(diǎn)的掃描頻譜( 400MHz時，選取機(jī)頭/機(jī)身/機(jī)尾各設(shè)備艙、駕駛艙、客艙、貨艙等區(qū)域設(shè)備所有連接器端互連電纜為環(huán)境電平采樣測量點(diǎn)，用電流探頭+接收機(jī)測量關(guān)注點(diǎn)的掃描頻譜；以掃描頻譜的最大包絡(luò)為預(yù)期電磁環(huán)境電平。
4.如權(quán) 利要求1所述的飛機(jī)電磁環(huán)境安全裕度評估規(guī)程方法，其特征在于:確定各設(shè)備安裝位置實(shí)際或預(yù)期電磁環(huán)境電平通過分析估計(jì)確定，可以直接是系統(tǒng)/設(shè)備級電磁兼容試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)GJB15IA/152A中傳導(dǎo)敏感度CS、輻射敏感度RS的試驗(yàn)極限電平為預(yù)期電磁環(huán)境電；或以標(biāo)準(zhǔn)中傳導(dǎo)敏感度CS、輻射敏感度RS的試驗(yàn)極限電平為基礎(chǔ)值，視安裝區(qū)域情況和附近具體設(shè)備，根據(jù)以往的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，增加或減小若干量值進(jìn)行合理調(diào)整。
5.如權(quán)利要求1所述的飛機(jī)電磁環(huán)境安全裕度評估規(guī)程方法，其特征在于:確定各設(shè)備安裝位置實(shí)際或預(yù)期電磁環(huán)境電平通過經(jīng)驗(yàn)類比得到，通過選用類似飛機(jī)設(shè)備場景的已有數(shù)據(jù)或適當(dāng)修正確定。
6.如權(quán)利要求1所述的飛機(jī)電磁環(huán)境安全裕度評估規(guī)程方法，其特征在于:確定各設(shè)備安裝位置實(shí)際或預(yù)期電磁環(huán)境電平通過仿真計(jì)算得到。
7.如權(quán)利要求1所述的飛機(jī)電磁環(huán)境安全裕度評估規(guī)程方法，其特征在于:確定各設(shè)備實(shí)際電磁兼容性設(shè)計(jì)控制電平需要從電磁敏感度電平和電磁干擾電平兩方面來考慮，由設(shè)備的EMC試驗(yàn)報告提供；對于EMC達(dá)標(biāo)合格設(shè)備,其電磁干擾電平取自GJB151A中傳導(dǎo)和輻射的電磁發(fā)射限值，而電磁敏感度電平以設(shè)備實(shí)測值為準(zhǔn)。
8.如權(quán)利要求1所述的飛機(jī)電磁環(huán)境安全裕度評估規(guī)程方法，其特征在于:符合性評估從設(shè)備的對外接口，包括機(jī)箱和互聯(lián)線的輻射和傳導(dǎo)兩方面，分別把按前述步驟獲得的各設(shè)備數(shù)據(jù)，代入以下公式即得到其傳導(dǎo)、輻射安全裕度符合性情況: 電磁干擾電平<預(yù)期電磁環(huán)境電平一 3dB 電磁敏感度電平>預(yù)期電磁環(huán)境電平+ M 如果安全裕度M =電磁敏感度電平一預(yù)期電磁環(huán)境電平大于規(guī)定的值，則表明被評估設(shè)備/系統(tǒng)滿足要求。
9.一種飛機(jī)電磁環(huán)境安全裕度評估規(guī)程方法，適用于飛機(jī)外部電磁環(huán)境安全裕度評估，該方法包括如下步驟: (1)確認(rèn)受評估系統(tǒng)； (2)確定飛機(jī)外部電磁環(huán)境電平； (3)確定在設(shè)備安裝位置呈現(xiàn)的機(jī)身屏蔽效能； (4)確定各設(shè)備安裝位置實(shí)際電磁場電平； (5)確定各設(shè)備電磁兼容性設(shè)計(jì)控制電平； (6)符合性評估。
10.如權(quán)利要求9所述的飛機(jī)電磁環(huán)境安全裕度評估規(guī)程方法，其特征在于:根據(jù)設(shè)備出現(xiàn)EMC問題時對飛機(jī)可能造成的后果和危害程度，對飛機(jī)遂行使命任務(wù)的影響程度、設(shè)備的功能特性、硬件的不一致性以及有關(guān)的不確定性因素，建立各設(shè)備重要性等級和對應(yīng)安全裕度要求。
11.如權(quán)利要求9所述的飛機(jī)電磁環(huán)境安全裕度評估規(guī)程方法，其特征在于:確定飛機(jī)外部電磁環(huán)境電平可直接采用用戶給出的數(shù)據(jù)或適航認(rèn)證的要求，引用一些相關(guān)平臺級電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定，也有給出特定應(yīng)用場景的具體量化指標(biāo)。
12.如權(quán)利要求9所述的飛機(jī)電磁環(huán)境安全裕度評估規(guī)程方法，其特征在于:確定飛機(jī)外部電磁環(huán)境電平可采用分析實(shí)測法確定，通過分析飛機(jī)使用過程中可能遭遇的各種電磁環(huán)境，參考、類比以往的工程經(jīng)驗(yàn)，選取其中電磁環(huán)境最嚴(yán)酷的典型場景，進(jìn)行現(xiàn)場測量統(tǒng)計(jì)。
13.如權(quán)利要求9所述的飛機(jī)電磁環(huán)境安全裕度評估規(guī)程方法，其特征在于:確定飛機(jī)外部電磁環(huán)境電平可采用仿真計(jì)算確定。
14.如權(quán)利要求9所述的飛機(jī)電磁環(huán)境安全裕度評估規(guī)程方法，其特征在于:確定在設(shè)備安裝位置呈現(xiàn)的機(jī)身屏蔽效能可采用現(xiàn)場實(shí)測確定，對有無飛機(jī)兩種情況，在機(jī)外不同位置、方位的天線以安全等值電平輻照，以機(jī)內(nèi)受關(guān)注位置處接收傳感器收到的最小信號電平差為測量該地點(diǎn)的機(jī)身屏效參數(shù)。
15.如權(quán)利要求9所述的飛機(jī)電磁環(huán)境安全裕度評估規(guī)程方法，其特征在于:確定在設(shè)備安裝位置呈現(xiàn)的機(jī)身屏蔽效能可采用仿真計(jì)算確定。
16.如權(quán)利要求9所述的飛機(jī)電磁環(huán)境安全裕度評估規(guī)程方法，其特征在于:確定在設(shè)備安裝位置呈現(xiàn)的機(jī)身屏蔽效能可采用經(jīng)驗(yàn)分析確定。
17.如權(quán)利要求9所述的飛機(jī)電磁環(huán)境安全裕度評估規(guī)程方法，其特征在于:確定各設(shè)備安裝位置實(shí)際電磁場電平為將飛機(jī)外部電磁環(huán)境電平減去飛機(jī)機(jī)身屏蔽效能。
18.如權(quán)利要求9所述的飛機(jī)電磁環(huán)境安全裕度評估規(guī)程方法，其特征在于:確定各設(shè)備實(shí)際電磁兼容性設(shè)計(jì)控制電平需要從電磁敏感度電平和電磁干擾電平兩方面來考慮，由設(shè)備的EMC試驗(yàn)報告提供；對于EMC達(dá)標(biāo)合格設(shè)備,其電磁干擾電平取自GJB151A中傳導(dǎo)和輻射的電磁發(fā)射限值，而電磁敏感度電平以設(shè)備實(shí)測值為準(zhǔn)。
19.如權(quán)利要求9所述的飛機(jī)電磁環(huán)境安全裕度評估規(guī)程方法，其特征在于:符合性評估從設(shè)備的對外接口，包括機(jī)箱和互聯(lián)線的輻射和傳導(dǎo)兩方面，分別把按前述步驟獲得的各設(shè)備數(shù)據(jù)，代入以下公式即得到其傳導(dǎo)、輻射安全裕度符合性情況:電磁干擾電平<預(yù)期電磁環(huán)境電平一 3dB 電磁敏感度電平>預(yù)期電磁環(huán)境電平+ M 如果安全裕度M =電磁敏感度電平一預(yù)期電磁環(huán)境電平大于規(guī)定的值，則表明被評估設(shè)備/系統(tǒng)滿足要求。
20.一種飛機(jī)電磁環(huán)境安全裕度評估規(guī)程方法，適用于飛機(jī)外部電磁環(huán)境安全裕度評估，該方法包括如下步驟: (1)確認(rèn)受評估系統(tǒng)； (2)確定飛機(jī)外部電磁環(huán)境電平； (3)建立與設(shè)備相關(guān)的回流構(gòu)架； (4)注入電流定標(biāo)，其包括低電平掃描輻照與等價低電平表面電流注入； (5)高電平表面電流注入法符合性驗(yàn)證測試。
21.如權(quán)利要求20所述的飛機(jī)電磁環(huán)境安全裕度評估規(guī)程方法，其特征在于:注入電流定標(biāo)的步驟包括配置合適的受試件接地方式和接地點(diǎn)位置，先進(jìn)行低電平輻照，用電流卡鉗測量設(shè)備互連電纜中的感應(yīng)電流，再對飛機(jī)機(jī)身合適點(diǎn)注入低電平電流，調(diào)整其大小，使監(jiān)測到關(guān)注設(shè)備的互連電纜上感應(yīng)電流與該測量值相同，由此得到輻照場強(qiáng)與注入電流之間的傳輸函數(shù)，利用高低電平之間的線性關(guān)系外推標(biāo)準(zhǔn)要求的高電平輻照場下的飛機(jī)蒙皮上感應(yīng)電流，這即應(yīng)直接注入電流值，最后保持飛機(jī)的電流注入點(diǎn)、接地方式和接地點(diǎn)位置不變，對飛機(jī)蒙皮注入該大電流。
22.—種飛機(jī)電磁環(huán)境安全裕度評估規(guī)程方法，適用于飛機(jī)外部電磁環(huán)境安全裕度評估，該方法包括如下步驟: (1)確認(rèn)受評估系統(tǒng)； (2)確定飛機(jī)外部電磁環(huán)境電平； (3)對飛機(jī)低電平掃描確定機(jī)內(nèi)受試件互連電纜上感應(yīng)電流或安裝處空間電磁場的傳遞函數(shù)； (4)線性外推出與飛機(jī)外部電磁環(huán)境電平對應(yīng)的互連電纜上感應(yīng)電流或安裝處空間電磁場量值； (5)以該高電平進(jìn)行電纜電流注入或輻照，及符合性評估。
23.如權(quán)利要求22所述的飛機(jī)電磁環(huán)境安全裕度評估規(guī)程方法，其特征在于:該方法適用頻段分LLSC1、LLSC和LLSF三種，LLSCI適用于IOKHz~飛機(jī)1st諧振頻率，LLSC適用于電纜起主要耦合作用的500kHz~400MHz，LLSF適用于機(jī)箱和電纜都有影響的IOOMHz~40GHz，此方法以實(shí)測方式建立關(guān)注的機(jī)載設(shè)備上電磁效應(yīng)與飛機(jī)外部電磁環(huán)境之間的傳遞函數(shù)關(guān)系，其中LLSC1、LLSC把設(shè)備互連電纜上感應(yīng)電流與歸一化飛機(jī)外部電磁環(huán)境聯(lián)系起來，而LLSF把設(shè)備安裝處場強(qiáng)與歸一化飛機(jī)外部電磁環(huán)境聯(lián)系起來，再據(jù)此傳遞函數(shù)線性外推得評估要求的飛機(jī)外部電磁環(huán)境下應(yīng)該對設(shè)備施加的飛機(jī)內(nèi)部電磁應(yīng)力，從而進(jìn)行替代間接試驗(yàn)驗(yàn)證 。
【文檔編號】G01R31/00GK103869191SQ201410098076
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月17日
【發(fā)明者】方愔 申請人:中國航空無線電電子研究所