Содержание методик испытаний

Программа испытаний РЭА

Основные определения.

Согласно ГОСТ 16504-81, существуют следующие понятия, относящиеся к технологии испытаний и контроля (помимо упомянутых выше):

Испытания -экспериментальное определение количественных и (или) качественных характеристик свойств объекта испытаний как результата воздействия на него, при его функционировании, при моделировании объекта и (или) воздействий.

Контроль – проверка соответствия объекта техническим требованиям.

Система испытаний – совокупность средств испытаний, исполнителей и определенных объектов испытаний, взаимодействующих по правилам, установленным соответствующей нормативной документацией.

Программа испытаний - организационно-методический документ, обязательный к выполнению, устанавливающий объект и цели испытаний, виды, последовательность и объем проводимых экспериментов, порядок, условия, место и сроки проведения испытаний, обеспечение и отчетность по ним, а также ответственность за обеспечение и проведение испытаний.

Методика испытаний - организационно-методический документ, обязательный к выполнению, включающий метод испытаний, средства и условия испытаний, отбор проб, алгоритмы выполнения операций по определению одной или нескольких взаимосвязанных характеристик свойств объекта, формы представления данных и оценивания точности, достоверности результатов, требования техники безопасности и охраны окружающей среды.

Метод испытаний – правила применения определенных принципов и средств испытаний.

Условия испытаний – совокупность воздействующих факторов и (или) режимов функционирования объекта испытаний.

Объем испытаний – характеристика испытаний, определяемая количеством объектов и видов испытаний, а также суммарной продолжительностью испытаний.

Точность результатов испытаний – свойство испытаний, характеризуемое близостью результатов испытаний к действительным значениям характеристик объекта, в определенных условиях испытаний.

Структуры и содержание программ и методик испытаний изделий различных видов и назначения изложены в нормативных материалах соответствующих отраслей промышленности и государственных стандартах на программы и методики испытаний конкретных изделий (датчиков, приборов и т.д.). Представленные ниже структуры и содержание разделов программы и методики испытаний являются результатом анализа и обобщения сведений по этим материалам.

Структура программ и методик испытаний.

В соответствии с ГОСТ В 15.211-78 программа испытаний должна содержать следующие разделы: 1) объект испытаний; 2) цель испытаний; 3) общие положения; 4) объем испытаний; 5) условия и порядок проведения испытаний; 6) материально-техническое обеспечение испытаний; 7) метрологическое обеспечение испытаний; 8) обеспечение сохранения государственной и военной тайны; 9) отчетность; 10) приложение.

В соответствии с тем же стандартом методики испытаний должны содержать следующие разделы: 1) объект испытаний; 2) цель испытаний; 3) общие положения; 4) оцениваемые характеристики и расчетные соотношения; 5) условия и порядок проведения испытаний; 6) обработка, анализ и оценка результатов испытаний; 7) материально-техническое и метрологическое обеспечение испытаний; 8) обеспечение сохранения государственной и военной тайны; 9) отчетность.

Методика испытаний разрабатывается на основе ТЗ и утвержденных программ испытаний, то есть методика испытаний является документом, непосредственно определяющим весь комплекс действий, составляющих процесс испытания. Кроме того, в соответствии с ГОСТ16504-81. Испытания и контроль качества продукции, Приложение 1 (к термину «Методика испытаний») методики испытаний изделий, по существу, представляют технологические процессы испытаний.

Как следует из состава разделов программ и методик, их структуры различаются незначительно. Однако содержание разделов программ имеет более общий характер в отличии от содержания методик, что обусловлено ее назначением, а именно – программа определяет предварительную «стратегию» для последующей разработки методики, которая уже непосредственно определяет технологию испытаний конкретного объекта.

 

 

Всвязи со схожестью содержаний программы и методики в данном проекте рассматривается только методика испытаний.

 

Содержание методик испытаний.

Содержание разделов методики испытаний определяют в зависимости от вида объекта испытаний (опытного образца) и проверяемой технической характеристики.

1. Объект испытаний. Согласно указанным выше нормативным материалам в разделе «Объект испытаний» указывают наименование, индекс и состав объекта испытаний, а также особенности его функционирования, существенные для применения методики.

2. Цели испытаний. Согласно нормативным документам на методики испытаний в разделе «Цель испытаний» указывают: конечную цель проверки характеристики, сформулированную в наименовании методики.

3. Общие положения. В разделе «Общие положения» должны быть приведены: а) определение проверяемой характеристики, если она не определена в стандарте или другой НТД; б) метод испытаний и обоснование его выбора; в) поясняющие сведения, относящиеся к объекту испытаний.

4. Оцениваемые показатели и расчетные соотношения. В данном разделе методик должны быть приведены: а) перечень показателей, количественно выражающих оцениваемую характеристику; б) расчетные соотношения и формулы (математическая модель), по которым рассчитывают оцениваемые показатели.

5. Условия и порядок проведения испытаний. В данном разделе должны быть указаны:

· условия проведения испытаний;

· продолжительность, периодичность, цикличность испытаний и последовательность воспроизведения внешних воздействий;

· требования к квалификации обслуживающего персонала;

· требования по технике безопасности;

· особенности функционирования испытываемых и привлекаемых к испытаниям средств, порядок их взаимодействия;

· объем регистрируемой информации и способы ее регистрации;

· формы и порядок учета статистических данных, в том числе подробная развернутая форма записи данных;

· методы контроля опытного образца (внешний осмотр, проведение измерений и др.);

· последовательность выполнения операций при испытаниях и проверках с указанием контрольных точек, способов и количества замеров, используемых средств измерений и описанием выполняемых регулировок, операций с переключателями, схем расположения и включения приборов.

Если в процессе испытаний используется метод моделирования, то должны быть указаны принцип моделирования, порядок применения результатов моделирования, принцип и метод проверки совместимости результатов моделирования с результатами натурных экспериментов.

6. Обработка, анализ и оценка результатов испытаний. В данном разделе должны быть указаны:

· порядок применения статистических данных, накопленных до начала испытаний (при наличии);

· объем обрабатываемой информации;

· методы статистической обработки результатов испытаний, применяемые в методике;

· способы обработки информации с указанием их места в процессе обработки;

· требования к виду обработанной информации;

· требования к точности обработки информации;

· порядок и последовательность проведения анализа результатов, полученных на выходе системы обработки, а также экспресс-анализа;

· объем исходных данных, необходимых для оценки результатов испытаний;

· способ сравнения полученных данных с требованиями, заданными в программе испытаний;

· критерии, при выполнении которых испытываемое изделие считается выдержавшим испытания;

· критерии достаточности испытаний.

7. Материально-техническое и метрологическое обеспечение испытаний. В данном разделе должно быть указано:

· состав технических средств с указанием их наименований и шифров;

· оборудование, необходимое для испытаний;

· перечень средств измерений и регистрации с указанием наименований, шифров, количества экземпляров по видам;

· перечень необходимой конструкторской и другой технической документации;

· состав имитирующих и моделирующих средств с указанием наименований, шифров и количества;

· перечень и количество материалов, в том числе расходных, необходимых для проведения испытаний;

· состав привлекаемых транспортных средств и другие виды материально-технического обеспечения, при необходимости;

· порядок подготовки и использования материально-технических средств в процессе испытаний.

8. Прочие требования к методикам испытаний. В состав требований к методикам испытаний входят также требования к форме отчетности (к оформлению результатов испытаний), а также дополнительные требования к особенности некоторых видов специальных методик (к типовым методикам).

Ниже представлена методика испытаний объекта, рассматриваемого в данном проекте (раздел 2), на конкретном испытательном комплексе (раздел 3).

Объект испытаний.

В соответствии с данной методикой, испытаниям подвергаются элементы бортового комплекса управления КА «Спектр-РГ» в составе:

· блока определения координат звезд БОКЗ-МФ;

· вычислительно-управляющей системы БКУ.

Вкратце познакомимся с объектом испытаний:

Принцип управления ориентацией космического аппарата состоит в следующем.

Прибор визирует звезды, находящиеся в его поле зрения, вычисляет угловые расстояния между ними (в элементах ПЗС-матрицы), проводит сравнение с данными бортового каталога и выдает угловые параметры в геоцентрической инерциальной системе координат в виде кватерниона или матрицы направляющих косинусов. На борту космического аппарата устанавливается, как правило, несколько таких приборов.

Прибор звездной ориентации БОКЗ-М60/1000 (рис. 1) – плод труда коллектива оптико-физического отдела Института космических исследований. Основные характеристики прибора представлены в табл. 1, 2.

 

 

Таблица 1. Характеристики оптической части прибора БОКЗ-М60/1000

Параметры объектива:

• фокусное расстояние, мм60

• поле зрения, град16

Параметры матрицы:

• тип ПЗС «Сфера-1000»

• размеры, число элементов 1024×1024

• размер элемента, мкм16

• разрядность АЦП12

• время экспонирования, мс< 120

Устройство бортового звездного каталога:

• число секторов / размер сектора, град162/32

• объем каталога, число звезд 2900

 

 

       Рис. 1. Прибор БОКЗ-М60/1000

 

В качестве фотоприемного устройства в приборе БОКЗ-М60/1000 используется ПЗС-матрица «Сфера-1000» размером 1024 × 1024 элемента. Формат матрицы и объектив с фокусным расстоянием 60 мм обеспечивают поле зрения прибора равным 16°. Объем бортового каталога – 2900 звезд до 6-й звездной величины. Характеристики оптической части прибора БОКЗ-М60/1000, а также сведения о бор- товом звездном каталоге приведены в табл. 1.

Прибор БОКЗ-М60/1000 имеет следующие режимы работы: «Начальная ориентация» («НО»), «Текущая ориентация» («ТО») и «Слежение». В режимах «НО» / «ТО» запускается циклограмма, включающая: экспонирование, считывание информации с ПЗС-матрицы, распознавание в бортовом звездном каталоге и расчет параметров ориентации. Алгоритмы работы прибора в режимах «НО» и «ТО» отличаются тем, что в первом случае процедура распознавания осуществляется по всему бортовому звездному каталогу, а во втором анализируется только небольшая его часть. При положительном исходе распознавания прибор автоматически переходит в режим «Слежение». В этом режиме выполняется ускоренное чтение с ПЗС-матрицы, что вместе с малым временем экспозиции (< 120 мс) обеспечивает расчет параметров ориентации с частотой 4 Гц. В режиме «Слежение» обрабатывается изображение не со всей ПЗС-матрицы, а только из «окон» размером 15 × 13 элементов, формируемых вокруг каталожных звезд (рис. 2).

Рис. 2. Формирование «окон» прибором БОКЗ-М60/1000 в режиме «Слежение»