民用航空衞星導航地基增強系統(I類精密進近)測試要求(試行)(AC

民用航空衞星導航地基增強系統(I類精密進近)測試要求(試行)(AC-115-TM-2016-01)

根據《民用航空空中交通通信導航監視設備使用許可管理辦法》（CCAR-87）和《民用航空通信導航監視工作規則》（CCAR-115）的有關規定，為強化通信導航監視運行安全水平，提高民用航空空中交通通信導航監視設備使用許可工作質量，規範地基增強系統地面設備測試總體要求，制定本通告。

頒佈單位：中國民用航空局

文       號：暫無信息

頒佈時間：2016-12-16

實施時間：2016-12-16

時 效  性：現行有效

效力級別：暫無信息

1 概述

1.1 目的

根據《民用航空空中交通通信導航監視設備使用許可管理辦法》(CCAR-87)和《民用航空通信導航監視工作規則》(CCAR-115)的有關規定，為強化通信導航監視運行安全水平，提高民用航空空中交通通信導航監視設備使用許可工作質量，規範地基增強系統地面設備測試總體要求，制定本通告。

1.2 適用範圍

本通告適用於地基增強系統地面設備使用許可測試。

1.3 編寫依據

本通告根據國際民航組織文件8071《無線電導航設備測試手冊第2卷：基於衞星的無線電導航系統的測試》、《國際民用航空公約：附件十：航空電信》(以下簡稱《附件十》)以及《民用航空地基增強系統(GBAS)地面設備技術要求--I類精密進近》(以下簡稱《技術要求》)編寫。

1.4 術語、定義和縮略語

1.4.1術語和定義

(1)告警Alarm

系統未滿足完好性/連續性要求，或服務不可用的指示。

(2)可用性Availability

在預期運行期間，導航系統提供所需功能和性能的能力。

(3)連續性Continuity

設備在15s週期內能夠為I類精密進近服務提供水平、垂直引導，或對機載系統提供告警信息的平均概率。

(4)Ⅰ類精密進近CategoryⅠPrecision Approach

決斷高不低於60m，能見度不小於800m或跑道視程不小於550m的精密進近。

(5)地基增強系統Ground-Based Augmentation System

利用地面發射台播發差分修正、完好性信息及其它信息，以提高一定範圍內衞星導航用户精度及其它性能的增強系統。

(6)偽距Pseudo-Range

接收機通過測量導航信號到達的本地時間與衞星發播信號的衞星時間之間的時間間隔所獲得的距離，包含兩者之間的幾何距離和鐘差等。

(7)B值BValue

扣除廣播偽距修正量後基準接收機測量偽距的殘餘誤差。

1.4.2縮略語

(1)DCP基準交叉點(Datum Crossing Point)

(2)FAS最後進近航段(Final Approach Segment)

(3)FTP虛擬設定的跑道入口點(Fictitious Threshold Point)

(4)GNSS全球衞星導航系統(Global Navigation Satellite System)

(5)ILS儀表着陸系統(Instrument Landing System)

(6)LTP着陸跑道入口點(Landing Threshold Point)

(7)MT電文類型(Message Type)

(8)MTBF平均故障間隔時間(Mean Time Between Failures)

(9)MTTR平均修復時間(MeanTime To Repair)

(10)TDMA時分多址(Time Division Multiple Access)

(11)VAL垂直告警門限(Vertical Alert Limit)

(12)VDB甚高頻數據廣播(VHF Data Broadcast)

(13)WGS-841984大地測量系統(World Geodetic System1984)2 一般要求

2.1 測試樣機

本要求所指地基增強系統地面設備主要由參考接收子系統、參考處理子系統、VDB子系統、監控子系統組成。

2.2 設備缺陷定義和判定準則

2.2.1缺陷定義

軟件的等級類型

AL1：設備功能失效將導致嚴重性等級運行風險的軟件缺陷;

AL2：設備功能失效將導致危險事件運行風險的軟件缺陷;

AL3：軟件的異常行為將直接產生導致嚴重性等級2運行影響的設備功能故障，或者產生可通過緩解措施降低發生概率為2的設備功能失效;

AL4：軟件的異常行為將直接產生導致嚴重性等級3運行影響的設備功能故障，或者產生可通過緩解措施降低發生概率為3的設備功能失效;

AL5：軟件的異常行為將直接產生導致嚴重性等級4運行影響的設備功能故障，或者產生可通過緩解措施降低發生概率為4的設備功能失效;

AL6：軟件的異常行為不會引起或作用於存在安全影響的系統功能。

硬件的等級類型

A：硬件的異常行為將直接產生導致航空器處於災難性失效條件的設備功能失效;

B：硬件的異常行為將直接產生導致航空器處於危險/非常嚴重失效條件的設備功能失效;

C：硬件的異常行為將直接產生導致航空器處於嚴重失效條件的設備功能失效;

D：硬件的異常行為將直接產生導致航空器處於較小失效條件的設備功能失效;

E：硬件的異常行為不影響航空器運行能力或機組工作負荷的設備功能失效。

2.2.2判定準則

測試樣機出現下列情況之一者即判定為測試不通過：

(1)出現等級AL2、B的缺陷;

(2)等級AL4和D的缺陷總數大於3項。

測試樣機滿足下列情況判定為測試通過：

(1)沒有等級AL2、B的缺陷;

(2)等級AL4和D的缺陷總數不大於3項且迴歸測試後缺陷歸零。

2.3 測試中止與恢復

測試樣機出現下列情形之一的，可以中止測試：

(1)測試樣機出現危及安全的質量問題;

(2)測試樣機出現影響性能指標的重大技術問題;

(3)測試樣機出現在現場難以排除的故障。

根據已有的測試結果判定，如果測試樣機的主要技術指標和功能無法滿足要求時應當中止測試。

經改進或排除故障並通過實驗驗證，證明問題已解決的，可以恢復測試或重新進行測試。

2.4 迴歸測試

未出現等級AL2、B的缺陷，等級AL4和D的缺陷總數不超過3項，可進行一次迴歸測試。

迴歸測試不僅對出現的缺陷予以測試，還應對可能影響到的其他項目再次測試。

2.5 測試儀器儀表要求

所有的測試儀表、設備應按國家有關計量檢定規程或有關標準經檢驗或計量合格，並在有效期內。所有的測試儀表設備應具有足夠的精度和穩定度，其精度高於被測試指標精度一個數量級或誤差小於被測數允許誤差的三分之一。3 測試項目

3.1 功能性能測試

3.1.1一般性測試

測試項目唯一標識符：YBCS

測試內容

對測試樣機的完好程度、標牌、標誌等進行檢查。檢查備件、附件和工具是否符合規定的品種、規格和數量要求。

檢查產品各類技術手冊是否完整、內容和術語的含義前後是否一致、內容描述是否正確和準確。

測試方法

採用目檢方式。

缺陷等級：E

3.1.2環境可靠性測試

測試項目唯一標識符：HJCS

測試內容

此測試針對《技術要求》4.2.7條規定的室內、室外設備工作環境要求，評價環境條件對設備可靠性、可用性的影響。

測試方法

使用測試艙對極限温濕度進行測試。

缺陷等級描述：D

3.1.3精度測試

測試項目唯一標識符：JDCS

測試內容

測試水平位置誤差及垂直位置誤差。要求95%情況下水平位置誤差不大於16m，垂直位置誤差不大於4m。

測試方法

精確勘測一個位置點(釐米級)，並把GBAS監測系統的GNSS接收天線安裝到精確勘測點位置。

(1)精確勘測點位置包括WGS-84為座標的水平和垂直高度;

(2)在GBAS設備和GBAS監測系統正常運行後，持續採集超過24小時的數據;

(3)使用GBAS監測系統的應用軟件比較分析測量值與勘測值的差異，判斷誤差是否滿足95%情況下水平位置誤差不大於16m、垂直位置誤差不大於4m的要求。

缺陷等級：AL2、B

3.1.4參考處理子系統參數測試

地面偽距不確定性測試

測試項目唯一標識符：WJQX

測試內容

測試提供I類精密進近服務的GBAS設備連續性應不低於1-8.0×10-6/15sec。

測試方法

安裝GBAS監測系統並接收GBAS設備發出的VDB數據。

(1)通過GBAS監測系統持續記錄14天GBAS設備廣播的類型1電文;

(2)分析類型1電文中DCP產生的Sigma監測數據;

(3)將記錄的文件進行B值超過3.0-Sigma事件發生率分析，繪製每部參考接收機的不同Sigma事件的分佈情況;

(4)將結果與廠家設定的設備性能基線值進行比較，判斷實際設備是否能夠達到標稱性能;

(5)對記錄文件中B值小於1.0-Sigma事件發生率進行分析，與廠家設定的標準配置參數進行比較，判斷實際設備是否能夠達到標稱性能。

缺陷等級：AL2、B

類型1電文

測試項目唯一標識符：T1DW

測試內容

類型1電文參數與ICAO8071表格II-4-3規定格式的符合性。

測試方法

安裝GBAS監測系統並接收GBAS設備的VDB廣播數據。

(1)GBAS設備處於穩定工作狀態，設備設置到通道1;

(2)利用GBAS監測系統接收GBAS設備的VDB廣播數據;

(3)解析類型1電文的各項字段是否滿足規定格式。

(4)接收多條類型1電文，檢查分析相關可變字段的數據是否發生了變化，數據是否準確;

(5)切換到通道2，按(3)(4)步驟進行測量分析。

缺陷等級：AL2

類型2電文

測試項目唯一標識符：T2DW

測試內容

類型2電文參數與ICAO8071表格II-4-3規定格式的符合性。

測試方法：

安裝GBAS監測系統並接收GBAS設備的VDB廣播數據。

(1)GBAS設備處於穩定工作狀態，設備設置到通道1;

(2)利用GBAS監測系統接收GBAS設備的VDB廣播數據;

(3)解析類型2電文的各項字段是否滿足規定格式。

(4)接收多條類型2電文，檢查分析相關可變字段的數據是否發生了變化，數據是否準確。

(5)切換到通道2，按(3)(4)步驟進行測量分析。

缺陷等級：AL2

類型4電文

測試項目唯一標識符：T4DW

測試內容

類型4電文參數與ICAO8071表格II-4-3規定格式的符合性。

測試方法：

安裝GBAS監測系統並接收GBAS設備廣播的VDB數據。

(1)GBAS系統處於穩定工作狀態，設備設置到通道1;

(2)利用GBAS監測系統接收GBAS設備的VDB發出的數據;

(3)解析類型4電文的各項字段是否滿足規定格式。

(4)檢查接收到的類型4電文的相關字段數據是否與GBAS設備中設置的一致;

(5)在GBAS設備中改變改變進近路徑;

(6)檢查接收到的類型4電文的相關字段數據是否與改變後期望進近路徑一致;

(7)切換到通道2，按(3)(4)(5)(6)步驟進行測量分析。

缺陷等級：AL2

3.1.5VDB發射機測試

發射頻率及穩定性測試

測試項目唯一標識符：FSPL

測試內容

VDB的工作頻率範圍及RF載波頻率穩定性。VDB的工作頻率範圍應為108～117.975MHz;RF載波頻率應在所選頻率±2ppm範圍內。

測試方法

(1)用頻率計通過發射機""RF測試端口""的連續波輸出模塊測量發射機工作頻率;

(2)設置發射頻率偏差在所選工作頻率的±2ppm，設備能夠正常工作。

缺陷等級：D

無用發射測試

測試項目唯一標識符：WYFS

測試內容

無用發射應滿足ICAO附件十規定的值，任何VDB諧波或離散信號的總功率不大於-53dBm。

測試方法

(1)將設備設置為維護模式，在已分配時隙產生連續的發射;

(2)調整頻譜分析儀參考電平，產生最大動態範圍顯示，設置輸入衰減器確保分析儀輸入端無信號超過最大允許電平;

(3)按附件十規定帶寬觀測功率電平;

(4)檢查測量結果未超過DOC.8071表II-4-2B規定限值。

缺陷等級：D

相鄰通道功率測試

測試項目唯一標識符：LDFS

測試內容

無用發射應滿足ICAO附件十規定的值;任何VDB諧波或離散信號的總功率不大於-53dBm。

測試方法

(1)將設備設置為維護模式，在已分配時隙產生連續的發射;

(2)調整衰減器到最小值，確保輸入端信號不過載;

使用125kHz量程觀測信號包絡;使用分析儀IF信號作為顯示觸發源;使用分析儀功率帶標記功能測量第一、第二鄰信道的25kHz帶寬內功率;

(3)按帶寬觀測功率電平;

(4)檢查測量結果未超過附件十規定限值;

(5)調整分析儀的中心頻率為發射頻率±50kHz;

(6)測量第四鄰信道功率;

(7)檢查測量結果未超過附件十規定限值;

(8)使用分析儀功率帶標記功能測量第八、第十六、第三十二、第七十六鄰信道;

(9)檢查測量結果未超過DOC.8071表II-4-2B規定限值。

缺陷等級：D

3.1.6監測功能測試

GNSS監測功能測試

測試項目唯一標識符：GJC

測試內容

GNSS測距源完好性監測，是否能夠排除無效的測距源、監測GNSS測距源、星曆、地面偽距標準差、B值、GNSS導航數據。

測試方法

(1)將維護終端連接到設備，啟動應用軟件;

(2)按規定的用户級別登錄;

(3)觀察狀態/模式顯示、告警顯示是否表明設備能夠排除無效的測距源，能夠監測GNSS測距源、星曆、地面偽距標準差、B值、GNSS導航數據。

缺陷等級：AL2

VDB監測功能測試

測試項目唯一標識符：VJC

測試內容

測試設備是否能監測發射功率以及顯示VDB狀態信息。

測試方法

(1)將維護終端連接到設備，啟動應用軟件;

(2)按規定的用户級別登錄;

(3)觀察狀態/模式顯示、告警顯示、VDB顯示是否表明設備能夠在發射功率下降-3dB應在3s內檢測，VDB狀態信息。

缺陷等級：AL4

3.1.7可維護性測試

測試項目唯一標識符：KWHX

測試內容

設備的能夠在現場更換備件，並重新正常運行。

測試方法

現場對可更換單元進行更換，驗證設備是否可正常工作。

缺陷等級：D

3.2 運行環境測試

運行環境測試指在設備預期使用環境下開展的可用性、可靠性、穩定性、安全性、空間信號(針對收發信機類設備)等測試，其目的是確認設備是否滿足民用航空空中交通的使用要求或預期用途。

3.2.1運行可靠性測試

測試項目唯一標識符：YKKX

3.2.1..2測試內容

讓設備長期不間斷運行，測試GBAS設備的運行可靠性。

測試方法

(1)設備處於不停機運行狀態。

(2)選擇VDB覆蓋範圍內的一個勘測點，架設GNSS、

VDB接收天線，利用GBAS監測系統進行定位數據記錄，對記錄的數據進行可用性分析。

(3)定期記錄設備運行期間的日誌和告警、設備運行狀況，天線狀態，監控器、控制器、主配電板、充電器、防雷器等的維護情況;定期記錄衞星狀態、本地維護終端檢查情況;每6個月進行發射機功率、頻率、參考接收機時隙的檢測;以14天為一個週期記錄提取設備的記錄數據。

1)記錄14天的RR和VDB完整數據;

2)系統日誌，包括4個差分數據處理器日誌;

3)Sigma監測數據;

4)測試期間的NANU信息;

5)適應性數據文件：GPS衞星、對流層等參數;

其他日常監測：

1)所有RR的告警信息;

2)記錄每日天氣數據(温度、濕度、降水、風);

3)GPS天線100米範圍內的任何活動;

對記錄的數據採用專用軟件進行分析：

1)評估偽距地面廣播sigma;

2)系統穩定性分析：星座報警、日誌分析、衞星排除分析;

3)Sigma事件分析：sigma發生率監視、Chi-Squared監視;

4)系統可用性分析;

5)長期可用性：RTCA/DO-229D附錄的歷書，在VAL=10.0m、無電離層篩選的條件下預測長期可用性;

6)當前可用性：使用當前的歷書，在sigma_vig=6.4×10-6m/m、VAL=10.0m的情況下，估計當前可用性;

7)Actual可用性，使用已安裝系統中的實際廣播的Sigma(σpr_gnd，σvig)記錄的VDB數據;

3.2.1..4缺陷等級：AL2、B

3.2.2定位可靠性測試

測試項目唯一標識符：DKKX

測試內容

讓設備長期不間斷運行，測試設備的定位可靠性，其中水平位置誤差不大於16m，垂直位置誤差不大於4m。

測試方法

選擇VDB覆蓋範圍內的一個勘測點，架設GNSS、VDB接收天線，利用GBAS監測系統進行定位數據記錄，對記錄的數據進行定位精度、誤差分佈等分析。

缺陷等級：AL2

3.2.3連續性測試

測試項目唯一標識符：DWJD

測試內容

測試提供I類精密進近服務的GBAS設備連續性應不低於1-8.0×10-6/15sec。

測試方法

該測試項結合GBAS設備可靠性測試周期，進行長期GBAS設備的運行狀態及VBD輸出數據記錄，並進行分析系統連續性指標。

(1)通過GBAS設備數據記錄功能，以14天為一個記

錄週期進行連續的數據記錄(14天為系統設計數據保存週期);

(2)通過GBAS分析工具，對收集的數據進行分析;

(3)分析是否出現特告警事件或超出設定參數值的情況，並統計系統連續性指標。

缺陷等級：AL2、B

3.3 飛行測試

3.3.1場面滑行測試

測試項目唯一標識符：CMHX

測試內容

校驗飛機在跑道上進行滑行試驗，以驗證VDB信號在跑道上的覆蓋情況是否達到-99dBW/m2至-35dBW/m2，並驗證地面站提供的機場數據和FAS數據是否與機載數據庫FAS數據一致。

測試方法

(1)跑道往返滑行測試：驗證信號接收是否正常;並記錄場強數據;

(2)跑道中心線滑行測試：驗證儀表輸出航向偏置，測試地面站提供的機場數據是否準確;

(3)沿跑道中心線S形滑行：驗證跑道場面的VDB信號覆蓋。

缺陷等級：AL2/B(FAS完整性：AL2，信號強度：B)

3.3.2大圓飛行測試

測試項目唯一標識符：DYFX

測試內容

驗證機場區域內VDB空間信號覆蓋情況是否達到-99dBW/m2至-35dBW/m2，並查看是否存在干擾信號。

測試方法

以FTP/LTP(着陸入口點)為圓心，高度1500米、3000米，半徑20海里，分別進行大圓飛行。

缺陷等級：B

3.3.3圓弧飛行測試

測試項目唯一標識符：YHFX

測試內容

在進近方向，進行弧度飛行，以評估在所需水平區域內的GBAS信號覆蓋是否達到-99dBW/m2至-35dBW/m2。

測試方法

以FTP/LTP為圓心，高度600米，半徑15/20海里，左右35度圓弧。(根據程序要求設定)

缺陷等級：B

3.3.4水平飛行測試

測試項目唯一標識符：SPFX

測試內容

測試進近及復飛區域VDB信號覆蓋是否滿足-99dBW/m2至-35dBW/m2。

測試方法：

分別以高度600米、900米、1200米，距入口10、15、20海里處沿跑道中心線飛行至跑道另一側2.5海里處結束(根據程序要求設定)。

缺陷等級：B

3.3.5進近飛行測試

測試項目唯一標識符：JJFX

測試內容

進近方向VDB信號覆蓋和差分定位精度，要求定位精度誤差：垂直誤差不大於4m，水平不大於16m;VDB信號強度：-99dBW/m2至-35dBW/m2。測試類ILS航向及下滑的準確性和可用性。

測試方法

從距離入口20海里、15海里、10海里處進行進近飛行，飛至決斷高度60米處拉平，銜接復飛程序。

缺陷等級：AL2/B(定位精度：AL2，信號強度：B)4 測試人員

(1)測試人員應具備以下條件：

1)從事導航專業相關工作，具有較高的設備維護水平，持有導航專業航空電信執照。

2)或從事導航設備使用許可的人員。

3)能熟練地掌握導航專業英語。

(2)進行使用許可測試的，測試人員不少於六名，其中2/3人員應具備工程師以上(含)資格，高級工程師應不少於人員總數的1/2。5 測試時間

(1)進行功能性能測試的，測試時間不少於十個工作曰。

(2)進行運行環境測試的，測試時間不少於八個月。

(3)進行飛行測試的，測試次數不少於兩次。6 附則

本通告自發布之日起生效。