Способ испытаний систем/устройств вызова экстренных оперативных служб автотранспортных средств на восприимчивость к электромагнитному полю Российский патент 2019 года по МПК G01R31/00 

Изобретение относится к электромагнитным испытаниям на восприимчивость к электромагнитному полю (ЭМП) систем вызова экстренных оперативных служб автотранспортных средств (АТС), в частности к воздействию собственных электромагнитных помех, создаваемых высокочастотным ЭМП передающих устройств систем вызова экстренных оперативных служб АТС.

Из статьи «Испытания системы «Эра ГЛОНАСС» на помехоустойчивость», А.С. Подгорний, П.А. Николаев, Технологии, измерения и испытания в области электромагнитной совместимости: труды III Всероссийской НТК «Техно-ЭМС 2016». - М.: Грифон, 2016, стр. 139-141 известен способ испытаний систем АТС на восприимчивость к ЭМП, в котором испытуемое АТС, оснащенное системой вызова экстренных оперативных служб, располагают в специальной области (зоне), защищенной от внешних факторов, преимущественно в безэховой камере, и подвергают воздействию высокочастотного ЭМП с заданными параметрами, создаваемого внешними полеобразующими системами (антеннами или полосковыми системами).

Процесс оценки работоспособности системы вызова экстренных оперативных служб заключается в проверке процесса инициализации системы при включении зажигания АТС в условиях воздействия внешнего высокочастотного ЭМП.

Недостатком данного способа является невозможность в режиме реального времени оценки работоспособности аудиоканала связи водителя/пассажира АТС с оператором диспетчерских служб при воздействии электромагнитных помех, создаваемых высокочастотным ЭМП.

Из ГОСТ Р 51318.25-2012 известен способ испытаний АТС, имеющих в своем составе антенно-фидерные системы, на уровень наведенных в антенно-фидерных системах электромагнитных помех, в котором испытуемое АТС располагают в специальной области (зоне), защищенной от внешних факторов, преимущественно в безэховой камере, отключают антенно-фидерные системы от приемо-передающих устройств АТС и подключают их к измерительному приемнику, а затем включают в штатном режиме все электрооборудование и производят измерения уровней электромагнитных помех, наведенных работающим электрооборудованием АТС на антенно-фидерные системы указанного АТС.

Оценка соответствия антенно-фидерных систем регламентированным требованиям заключается в сравнении измеренных, в результате испытаний, значений наведенных электромагнитных помех на выходах антенно-фидерных систем в заданном частотном диапазоне с регламентируемыми уровнями.

Здесь и далее под производными термина «регламент» заявитель понимает любые контекстуальные параметры, значения которых установлены международными и/или национальными стандартами, а также техническими условиями на объект испытаний или техническим заданием на испытания.

Недостатком данного способа является то, что в процессе испытаний антенно-фидерные системы отключаются от приемо-передающих устройств АТС и подключаются к измерительному приемнику, вследствие чего невозможно оценить работоспособность акустических каналов приемопередающих устройств АТС при воздействии электромагнитных помех, наведенных электрооборудованием АТС.

За прототип предлагаемого изобретения принят известный из Правила №10 ЕЭК ООН, 2008 г., «Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения транспортных средств в отношении электромагнитной совместимости» [Текст] (добавление 9, пересмотр 3) способ испытаний систем/устройств АТС на восприимчивость к ЭМП, в котором испытуемое АТС, оснащенное системами/устройствами вызова экстренных оперативных служб, располагают в специальной области (зоне), защищенной от внешних факторов, преимущественно в безэховой камере, и подвергают воздействию высокочастотного ЭМП с заданными параметрами, создаваемому внешними полеобразующими системами (антеннами или полосковыми системами).

Процесс оценки работоспособности систем/устройств вызова экстренных оперативных служб, в частности аудиоканала связи водителя/пассажира АТС с оператором диспетчерских служб осуществляют в процессе или после воздействия внешнего ЭМП.

Недостатком данного способа является невозможность в режиме реального времени оценки работоспособности аудиоканала связи водителя/пассажира АТС с диспетчером экстренных оперативных служб при воздействии электромагнитных помех, создаваемых высокочастотным ЭМП собственных передающих устройств системы/устройств вызова экстренных оперативных служб АТС.

Задачей изобретения является создание способа испытаний систем/устройств вызова экстренных оперативных служб АТС на восприимчивость к электромагнитному полю, обеспечивающего оценку качества работы аудиоканала связи водителя/пассажира АТС с диспетчером экстренных оперативных служб при воздействии собственных электромагнитных помех, создаваемых высокочастотным ЭМП передающих устройств системы вызова экстренных оперативных служб АТС.

Указанная задача решается в способе испытаний систем/устройств вызова экстренных оперативных служб АТС на восприимчивость к электромагнитному полю, в котором АТС, оснащенное системами/устройствами вызова экстренных оперативных служб, располагают в специальной области (зоне), защищенной от внешних факторов, преимущественно в безэховой камере.

Указанная задача решается тем, что:

1. Защищенную от внешних факторов зону заблаговременно оснащают имитатором (радиокоммуникатором) базовой станции, выполненным с возможностью формирования, со стороны передающих устройств стандарта GSM испытываемой системы, излучаемого сигнала GSM с заданным вариативностью условий испытаний и регламентируемым диапазоном уровнем мощности, по меньшей мере, GSM сигнала максимальной регламентируемой излучаемой мощности, а также содержащим радио канал стандарта GSM, обеспечивающий имитацию аудиосвязи водителя/пассажира АТС с диспетчером экстренных оперативных служб.

2 Имитатор базовой станции GSM устанавливают в месте, где его расположение не оказывает влияния на картину распределение GSM поля в области испытываемого АТС.

3. В процессе испытаний по упомянутому радиоканалу осуществляют соединение испытываемой в составе АТС системы (испытываемых в составе АТС устройств) и имитатора (радиокоммуникатора) базовой станции при работе передающих устройств стандарта GSM испытываемой системы с заданным, вариативностью условий испытаний и регламентируемым диапазоном, уровнем мощности, по меньшей мере, с максимальной регламентируемой излучаемой мощностью, и производят опосредованный аудиоканалом связи водителя/пассажира АТС с базовой станцией GSM обмен информацией между испытываемой в составе АТС системой (испытываемыми в составе АТС устройствами) и имитатором (радиокоммуникатором) базовой станции.

4. В период времени обмена информацией между испытываемой системой/устройствами и имитатором осуществляют субъективную акустическую оценку или измерение и запись уровней полезного и шумового сигналов, регистрируемых в акустическом канале испытываемой системы (испытываемых устройств) вызова экстренных оперативных служб. Где, под термином «полезный сигнал» подразумевается переданная с имитатора полезная информация, однозначно воспроизводимая акустическим каналом системы/устройства вызова экстренных оперативных служб; под термином «шумовой сигнал» подразумеваются электромагнитные помехи, наведенные высокочастотным ЭМП передающих устройств стандарта GSM системы вызова экстренных оперативных служб АТС.

5. Оценка восприимчивости систем вызова экстренных оперативных служб АТС к воздействию электромагнитных помех, создаваемых высокочастотным ЭМП собственных передающих устройств осуществляется посредством сопоставления уровней полезного и шумового сигналов, зарегистрированных в акустическом канале системы/устройства вызова экстренных оперативных служб в процессе обмена информацией между испытываемой системой и имитатором.

6. Принятие решения о достаточности помехозащищенности систем/устройств вызова экстренных оперативных служб АТС к воздействию электромагнитных помех, создаваемых высокочастотным ЭМП собственных передающих устройств, производится из условия обеспечения в акустическом канале системы вызова экстренных оперативных служб регламентированного соотношения «сигнал/шум».

Изобретение поясняется следующим чертежом Фиг. 1, где схематично показаны:

1 - Защищенная от внешних факторов зона / испытательная (безэховая) камера;

2 - испытываемое АТС;

3 - система/устройство вызова экстренных оперативных служб АТС, содержащая передающее устройство, штатно обеспечивающее связь с базовой станцией GSM;

4 - система/устройство, содержащее аудиоканал связи водителя/пассажира АТС с диспетчером экстренных оперативных служб;

5 - имитатор (радиокоммуникатор) базовой станции GSM;

6 - приемная антенна стандарта GSM имитатора (радиокоммуникатора);

7 - передающая антенна стандарта GSM имитатора (радиокоммуникатора);

8 - экранированное помещение.

Изобретение может быть реализовано в испытательной камере 1, преимущественно безэховой, содержащей в своем составе приемную 6 и передающую 7 антенны стандарта GSM, подключенные к расположенному в экранированном помещении 8 имитатору 5 (радиокоммуникатору) базовой станции стандарта GSM, а также в установленном в испытательную камеру на период испытаний автотранспортном средстве 2, содержащем систему/устройство 3 вызова экстренных оперативных служб, снабженную(ое), в свою очередь, системой/устройством 4, содержащим аудиоканал связи водителя/пассажира АТС с диспетчером экстренных оперативных служб.

Согласно изобретения АТС 2, оснащенное системами/устройствами 3,4 вызова экстренных оперативных служб, устанавливают в испытательную камеру 1 с регламентированным дистанцированием относительно приемной 6 и передающей 7 антенн имитатора 5 базовой станции стандарта GSM.

После указанного, осуществляют предварительную подготовку систем/устройств 3, 4 вызова экстренных оперативных служб АТС к испытаниям, которая заключается в обеспечении радиосвязи с имитатором 5 базовой станции стандарта GSM. В течение всего времени связи по каналу GSM производится обмен данными между имитатором 5 базовой станции и аудиоканалом 4 системы/устройства вызова экстренных оперативных служб АТС. При этом в качестве данных, участвующих в обмене между имитатором и аудиоканалом испытываемой системы, применяют сигналы, содержащие однозначно идентифицируемую звуковую информацию.

Заявляемое техническое решение основано на том, что оценка восприимчивости (достаточной помехозащищенности) систем/устройств 3, 4 вызова экстренных оперативных служб АТС производится при влиянии на них собственных электромагнитных помех, создаваемых высокочастотным ЭМП их передающих устройств стандарта GSM, мощность которых, предпочтительно, варьируется от минимального до максимального значения посредством формирования соответствующего уровня GSM поля, создаваемого имитатором 5 (радиокоммуникатором) базовой станции GSM. При сильном GSM сигнале от имитатора 5 базовой станции передающие устройства системы вызова экстренных оперативных служб АТС снижают уровень передаваемого сигнала, за счет уменьшения подводимой мощности к антенне (антеннам) АТС 2 (не показаны). При слабом GSM сигнале от имитатора 5 базовой станции передающие устройства системы вызова экстренных оперативных служб АТС увеличивают уровень передаваемого сигнала, за счет повышения подводимой мощности к антенне (антеннам) АТС 2 (не показаны).

Системы/устройства вызова экстренных оперативных служб АТС считаются удовлетворяющим требованиям помехозащищенности, если при максимальном уровне передаваемого ими сигнала GSM, собственные электромагнитные помехи, имеющие, соответственно, максимальный наводимый в электрических цепях уровень, не оказывают влияния на качество работы систем/устройств аудиоканала связи водителя/пассажира АТС с диспетчером экстренных оперативных служб.

Испытания, в их наиболее полном объеме, проводят следующим образом:

1. Осуществляют и поддерживают, в течение всего времени испытаний, радиосвязь между имитатором 5 базовой станции стандарта GSM и устройствами 3, 4 системы вызова экстренных оперативных служб АТС. Между имитатором 5 базовой станции и акустическим каналом 4 GSM системы вызова экстренных оперативных служб АТС осуществляют обмен данными, содержащими однозначно идентифицируемую звуковую информацию.

2. В начальный момент времени испытаний в зоне расположения АТС при помощи имитатора 5 базовой станции устанавливают максимальный уровень GSM поля, соответствующий уверенному приему радиосигнала и производят оценку аудиоканала 4 связи водителя/пассажира АТС с диспетчером экстренных оперативных служб.

3. Последовательно уменьшают уровень GSM поля, генерируемого имитатором 5 базовой станции, до момента потери радиосвязи между имитатором 5 базовой станции стандарта GSM и системой/устройствами 3, 4 вызова экстренных оперативных служб АТС, что соответствует условиям неуверенного приема радиосигнала. В процессе уменьшения уровня GSM поля имитатора 5 осуществляют субъективную акустическую оценку или, что более предпочтительно, измеряют уровень акустических помех (шума), наведенных высокочастотным ЭМП передающих устройств стандарта GSM, входящих в состав системы/устройств вызова экстренных оперативных служб АТС.

4. Во время, или после окончания испытаний, оценивают соотношение «сигнал/шум» и сравнивают его с регламентируемым соотношением.

5. По результатам испытаний делают заключение о помехозащищенности систем/устройств вызова экстренных оперативных служб АТС и в случае несоответствия требованиям применяют меры по повышению их помехозащищенности.

Гарантированным критерием положительного заключения является отсутствие акустических помех (шума) от наведенных собственных электромагнитных помех в условиях неуверенного приема радиосигнала GSM, что соответствует случаю максимальных наведенных собственных электромагнитных помех, создаваемых высокочастотным ЭМП передающих устройств стандарта GSM, входящих в состав систем/устройств вызова экстренных оперативных служб АТС 2, которые работают на максимальной мощности.

Предлагаемый в изобретении способ испытаний систем/устройств вызова экстренных оперативных служб автотранспортных средств на восприимчивость к электромагнитному полю позволяет обеспечить оценку качества работы аудиоканала связи водителя/пассажира АТС с диспетчером экстренных оперативных служб при воздействии электромагнитных помех, создаваемых высокочастотным ЭМП собственных передающих устройств систем/устройств вызова экстренных оперативных служб АТС и в случае не соответствия заданным требованиям осуществить их доработку с целью повышения их помехоустойчивости.

Изобретение относится к испытаниям автотранспортных средств. В способе испытаний систем/устройств вызова экстренных оперативных служб автотранспортных средств на восприимчивость к электромагнитному полю оснащенное системами/устройствами вызова экстренных оперативных служб автотранспортное средство располагают в защищенной от внешних факторов зоне, оснащенной имитатором базовой станции, выполненным с возможностью формирования со стороны передающих устройств стандарта GSM испытываемой системы излучаемого сигнала заданной условиями испытаний мощности, а также содержащим радиоканал стандарта GSM, обеспечивающий имитацию аудиосвязи водителя/пассажира автотранспортного средства с диспетчером экстренных оперативных служб. В процессе испытаний осуществляют опосредованный аудиоканалом связи водителя/пассажира автотранспортного средства обмен информацией между испытываемой в составе автотранспортного средства системой/устройствами и имитатором базовой станции. Во время обмена информацией между испытываемой системой и имитатором осуществляют субъективную акустическую оценку или измерение и запись уровней полезного, однозначно идентифицируемого, и шумового, наведенного высокочастотным электромагнитным полем передающих устройств стандарта GSM, сигналов, регистрируемых в акустическом канале испытываемых системы/устройств вызова экстренных оперативных служб. Оценку восприимчивости систем вызова экстренных оперативных служб автотранспортных средств к воздействию электромагнитных помех, создаваемых высокочастотным электромагнитным полем собственных передающих устройств, осуществляют сопоставлением зарегистрированных в процессе испытаний значений полезного и шумового сигналов с регламентированными уровнями соотношений «сигнал/шум». Техническим результатом является расширение функциональных возможностей за счет диагностики работоспособности аудиоканала связи водителя/пассажира АТС с диспетчером экстренных оперативных служб при воздействии электромагнитных помех, создаваемых высокочастотным ЭМП собственных передающих устройств систем вызова экстренных оперативных служб АТС. 1 ил.

Способ испытаний систем/устройств вызова экстренных оперативных служб автотранспортных средств на восприимчивость к электромагнитному полю, в котором автотранспортное средство, оснащенное системами/устройствами вызова экстренных оперативных служб, располагают в защищенной от внешних факторов зоне, отличающийся тем, что защищенную от внешних факторов зону заблаговременно оснащают имитатором базовой станции, выполненным с возможностью формирования со стороны передающих устройств стандарта GSM испытываемой системы излучаемого сигнала GSM с заданным вариативностью условий испытаний и регламентируемым диапазоном уровнем мощности, а также содержащим радиоканал стандарта GSM, обеспечивающий имитацию аудиосвязи водителя/пассажира автотранспортного средства с диспетчером экстренных оперативных служб, имитатор базовой станции GSM устанавливают в месте, где его расположение не оказывает влияния на картину распределение GSM поля в области испытываемого автотранспортного средства, в процессе испытаний по упомянутому радиоканалу осуществляют соединение испытываемой в составе автотранспортного средства системы/устройств и имитатора базовой станции при работе передающих устройств стандарта GSM испытываемой системы с заданным вариативностью условий испытаний и регламентируемым диапазоном уровнем мощности и производят опосредованный аудиоканалом связи водителя/пассажира автотранспортного средства с базовой станцией GSM обмен информацией между испытываемой в составе автотранспортного средства системой/устройствами и имитатором базовой станции, в период времени обмена информацией между испытываемой системой/устройствами и имитатором осуществляют субъективную акустическую оценку или измерение и запись уровней полезного и шумового сигналов, регистрируемых в акустическом канале испытываемых системы/устройств вызова экстренных оперативных служб, где под термином «полезный сигнал» подразумевается переданная с имитатора полезная информация, однозначно воспроизводимая акустическим каналом системы/устройства вызова экстренных оперативных служб; под термином «шумовой сигнал» подразумеваются электромагнитные помехи, наведенные высокочастотным электромагнитным полем передающих устройств стандарта GSM системы/устройств вызова экстренных оперативных служб автотранспортного средства, оценку восприимчивости систем вызова экстренных оперативных служб автотранспортного средства к воздействию электромагнитных помех, создаваемых высокочастотным электромагнитным полем собственных передающих устройств, осуществляют посредством сопоставления уровней полезного и шумового сигналов, зарегистрированных в акустическом канале системы/устройств вызова экстренных оперативных служб в процессе обмена информацией между испытываемой системой/устройствами и имитатором, принятие решения о достаточности помехозащищенности систем/устройств вызова экстренных оперативных служб автотранспортного средства к воздействию электромагнитных помех, создаваемых высокочастотным электромагнитным полем собственных передающих устройств, производят из условия обеспечения в акустическом канале системы/устройств вызова экстренных оперативных служб регламентированного соотношения «сигнал/шум».