[PDF] MHT4045-2017 - 中国标准 英文版
| 标准号码 | 美元 | 购买PDF | 工期 | 标准名称(英文版) |
| MH/T 4045-2017 | 809 | MH/T 4045-2017 | <=6 | 民用航空地基增强系统(GBAS)地面设备技术要求-I类精密进近 |
| 基本信息 | |
|---|---|
| 标准编号 | MH/T 4045-2017 (MH/T4045-2017) |
| 中文名称 | 民用航空地基增强系统(GBAS)地面设备技术要求-I类精密进近 |
| 英文名称 | Civil aviation technical requirements for Ground. Based Augmentation System ground equipment. Category I precision approach |
| 行业 | 民航行业标准 (推荐) |
| 中标分类 | V54 |
| 国际标准分类 | 33.200 |
| 字数估计 | 35,378 |
| 发布日期 | 2017-01-02 |
| 实施日期 | 2017-04-01 |
| 引用标准 | GB 8702 |
| 标准依据 | 民用航空行业标准公告2017年第1号 |
| 发布机构 | 中国民用航空局 |
| 范围 | 本标准规定了民用航空支持I类精密进近运行的地基增强系统地面设备技术要求。本标准适用于民用航空支持I类精密进近运行的地基增强系统地面设备的设计、研制、检验以及使用。 |
MH/T 4045-2017: 民用航空地基增强系统(GBAS)地面设备技术要求-I类精密进近
MH/T 4045-2017 英文名称: Civil aviation technical requirements for Ground. Based Augmentation System ground equipment. Category I precision approach
ICS 33.200
V 54
MH
中 华 人 民 共 和 国 民 用 航 空 行 业 标 准
民用航空地基增强系统（GB AS）地面设备技
术要求--I类精密进近
1 范围
本标准规定了民用航空支持Ⅰ类精密进近运行的地基增强系统地面设备技术要求。
本标准适用于民用航空支持Ⅰ类精密进近运行的地基增强系统地面设备的设计、研制、检验以及使用。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
3 术语、定义和缩略语
3.1 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1.1告警
系统未满足完好性/连续性要求，或服务不可用的指示。
3.1.2保护级
3.1.3可用性
在预期运行期间，导航系统提供所需功能和性能的能力。
3.1.4连续性
地面设备在15 s周期内能够为I类精密进近服务提供水平、垂直引导，或对机载系统提供告警信息的平均概率。
3.1.5空间信号完好性风险
地面设备未及时向机载系统提示空间信号不可用信息，导致水平和垂直相对位置误差超过容限的概率。
3.1.6Ⅰ类精密进近
最低标准满足决断高不低于60 m，能见度不小于800 m或跑道视程不小于550 m的精密进近。
3.1.7地基增强系统
地基增强系统由空间部分、地面部分和航空器部分组成。空间部分由一个或多个卫星导航星座构成，
地面部分安装于机场内或机场附近，直接从地基发射机向航空用户发送卫星导航增强信息，装备相应机
载设备的航空器可以获得I类精密进近甚至更高水平的服务。
3.1.8伪距
接收机通过测量导航信号到达的本地时间与卫星发播信号的卫星时间之间的时间间隔所获得的距
离，包含两者之间的几何距离和钟差等。
3.1.9B 值
扣除广播伪距修正量后基准接收机测量伪距的残余误差。
3.1.10接地点
最后进近路径与跑道水平面的交点。
3.2 缩略语
4 技术要求
4.1 组成
GB AS地面设备由基准接收子系统、处理子系统、甚高频数据广播（VDB）子系统和监控维护子系统等组成。
4.2 一般要求
4.2.1 设备电磁辐射应符合 GB 8702 规定的人员电磁辐射防护限值要求。
4.2.2 基准接收子系统通常由 3 部～4 部 GNSS 基准接收机构成；VDB 子系统的收发单元、处理子系统
的处理单元应采用双冗余结构。
4.2.3 GB AS 地面设备的位置配置数据使用 WGS-84 坐标系。
4.2.4 GB AS 地面设备应具备下列功能：
--提供本地相关的伪距修正；
--提供 GB AS 站相关数据；
--提供最后进近航段数据；
--提供测距源可用性预测数据；
--提供 GNSS 测距源完好性监测。
4.2.5 可维护性要求为：
--设备的 MTBF 应大于 20 000 h；
--现场可替换单元的 MTTR 不应超过 30 min。
4.2.6 电源应满足以下要求：
a) 设备应具有交、直流两种供电方式，正常情况下以交流电源供电为主；当主电源断电后，应能
自动切换到备用直流电源工作，无间断时间；当主电源恢复后，应能自动转回到交流供电状态；
b) 设备采用的交流电源应为单相 220 V±15%，45 Hz～63 Hz；
c) 设备采用的备用直流电源（电池）的额定电压应为 24 V，允许变化范围由产品规范规定；
d) 交流电源应在对设备正常供电的同时，对备用直流电源浮充电；
e) 各电源电路应有过流、过压等保护电路；
f) 电源的各部分电压、电流应能测量，并在设备上显示；
g) 交流电源输入端应有可靠的防雷击装置。
4.2.7 设备环境条件应满足以下要求：
a) 室内设备应能在以下环境正常运行：
1) 工作温度：-10 ℃～50 ℃；
2) 相对湿度：0%～95%；
3) 最高工作高度：不低于海拔 5 000 m；
b) 室外设备应能在以下环境正常运行：
1) 工作温度：-40 ℃～70 ℃
2) 风速：0～36 m/s；
3) 相对湿度：0%～100%
4) 降雨：0～100 mm/h（风速为 18 m/s）；
5) 降雪量：0～195 kg/m2；
6) 覆冰：0～50 mm（除天线罩）；
7) 冰雹直径：0～13 mm；
8) 最大盐雾浓度：不低于 5%（连续 48 h 内）；
9) 最高工作高度：不低于海拔 5 000 m；
10) 最大振动加速度：不低于 4.9 m/s2（频率范围 10 Hz～500 Hz）。
4.2.8 安装在跑道附近设备的易折性应满足机场规定。
4.3 性能要求
4.3.1 覆盖
4.3.1.1 覆盖范围
设备应支持满足Ⅰ类精密进近服务等级的每条跑道端，最小覆盖要求如下，见图 1：
--侧向区域：从 LTP/FTP 两侧 140 m 开始，沿最后进近路径两侧±35º向外延伸到 28 km 处，
沿最后进近路径两侧±10º向外延伸到 37 km 处的最后进近路径两侧；
--垂直区域：侧向区域内, 以 GPIP 为起点，向上到水平面以上 7°或 1.75 GPA（以大者为
准），向下到水平面以上 0.30 GPA～0.45 GPA，跑道入口高度之上 30 m～3 000 m。
4.3.1.2 场强
覆盖范围内有效辐射功率场强应在-99 dBW/m2～-35 dBW/m2之间。
4.3.2 连续性要求
GB AS 地面设备的连续性应不小于（1-8.0×10-6）/15 s。
4.3.3 完好性要求
4.3.3.1 GB AS 空间信号完好性风险应不大于 2×10-7/进近，其分配如下：
--保护级完好性风险引起的空间信号完好性风险不大于 5.0×10-8/进近；
--GB AS 地面设备引起的空间信号完好性风险不大于 1.5×10-7/进近。
4.3.3.2 最后进近航段侧向告警限值不大于 40 m。
4.3.3.3 最后进近航段垂直告警限值不大于 10 m。
4.3.3.4 GB AS 地面设备广播类型 1 电文时，最大告警时间应不大于 3 s。
4.3.3.5 未检测到单个基准接收机故障（影响参考处理功能）的概率应小于 1×10-5/进近。
4.3.3.6 导致位置误差超过正常测量条件下保护级的告警数据广播时间延迟应不大于 3 s。
4.3.3.7 未分配时隙在 1 s 内传输大于-105 dBc 信号时，未被检测的风险应小于 1×10-7/30 s。
4.3.4 精度要求
在置信概率为 95%的情况下，GB AS 地面设备的水平精度应优于 16.0 m，垂直精度应优于 4.0 m。
4.3.5 可用性要求
4.3.5.1 GB AS 地面设备的可用性（不包括卫星星座）不低于 0.9992。
4.3.5.2 提供与仪表着陆系统（ILS） I 类精密进近相同级别的性能时，GB AS 设备的可用性应大于0.9975。
4.4 基准接收子系统技术要求
4.4.1 基准接收机的要求
4.4.1.1 接收、跟踪和解码 GNSS 卫星空间信号。
4.4.1.2 测量接收机到每颗可见 GNSS 卫星的伪距观测值，以及多普勒观测值。
4.4.1.3 输出具有时间标记的卫星信息（伪距测量数据、星历数据、历书数据等）及卫星状态数据。
4.4.1.4 伪距测量数据的更新速率为 2 Hz。
4.4.2 基准接收天线要求：
4.4.2.1 射频指标如下：
a) 3 dB 带宽 （典型值）： 1 150 MHz～1 650 MHz；
b) 增益，指标如下：
1) 天顶增益：2 dBic；
2) 天顶至水平增益变化：-10 dB～-15 dB；
3) 不圆度：小于 1 dB；
c) 相位中心稳定度：小于 2 mm；
d) 驻波比：小于 2.0；
e) 额定阻抗:50 Ω。
4.4.2.2 低噪放指标如下：
a) 噪声系数：小于 1.5 dB；
b) 带宽：1 100 MHz～1 700 MHz；
c) 增益（典型值）：25±2 dBi；
d) 群迟延：小于 5 ns；
e) 驻波比：小于 2.0；
f) 额定阻抗：50 Ω；
g) 接口：TNC。
4.5 处理子系统技术要求
4.5.1 处理子系统至少可以处理 12 颗卫星。
4.5.2 处理子系统应具备下列功能：
a) 应能够排除无效的测距源；
b) 应能够生成类型 1、2、4 电文（详见附录 A）；
c） 应支持 FAS 数据维护和管理；
d) 应能够监测 GNSS 测距源、星历、地面伪距标准差、B 值、GNSS 导航数据；
e) 应能够验证向 VDB 传输的所有类型电文的内容和格式；
f) 应能够监测所有类型电文的内容和格式。
4.5.3 处理系统应以最小每秒 2 次的速率生成和发送差分修正数据、修正变化率数据。
4.6 VDB 子系统技术要求
4.6.1 VDB 发射机
4.6.1.1 VDB 的工作频率范围为 108 MHz～117.975 MHz，相邻两个频率的间隔（信道间隔）为 25 kHz，
工作频率的容差不应超过所选择频率的±2×10-6 Hz。
4.6.1.2 VDB 发射机的最大输出功率（平均值）不小于 50 W，输出功率可调。
4.6.1.3 VDB 发射机输出功率电平上升时间不应大于 190.5 μs，稳态输出电平持续时间不应小于
476.2 μs。
4.6.1.4 VDB 发射机稳态输出电平衰减到该电平值 30 dB 以下的时间不应大于 285.7 μs。
4.6.1.5 VDB 发射信号的误差矢量幅度（EVM）不应小于 6.5% rms。
4.6.1.6 无用发射应满足表 1 规定的值，任何 VDB 谐波或离散信号的总功率不应大于-53 dBm。
4.6.1.7 VDB 发射机功率输出不应小于额定值的-3 dB，相邻信道发射的功率值不应超过表 2规定的值。
4.6.1.8 相对于分配时隙上的功率，未分配时隙上功率辐射不应大于-105 dBc。
4.6.1.9 互调衰减不应小于去耦合值的 10 dB。
4.6.1.10 VDB 发射机监测到下述情况时，地面设备应在 0.5 s 内停止数据广播：
--发射功率高于标称值 3 dB 的持续时间超过 1 s；
--VDB 发射机超过 3 s 未发射。
4.6.2 VDB 接收机
4.6.2.1 VDB 接收机工作频率范围为 108 MHz～117.975 MHz。
4.6.2.2 VDB 接收机灵敏度范围为-87 dBm～-1 dBm。
4.6.2.3 VDB 接收机未校正的误比特率在以下情况不应大于 10-4 ：
--VDB 接收机动态范围内；
--符号率偏差±5.0×10-5；
--频移在标称频率±236 Hz 范围；
--相同信道不同时隙上有不大于 15 dBm 的信号；
--相同信道的相同时隙上存在小于有用信号 26 dB 的干扰信号。
4.6.2.4 VDB 接收机应具备第 1、第 2、第 3 邻信道抑制能力。
4.6.2.5 VDB 接收机应具备带外抑制能力。
4.6.2.6 VDB接收机杂散辐射电平在50 kHz～108 MHz、137 MHz～1 215 MHz频率范围内不应大于-57 dBm，
108 MHz～137 MHz 频率范围内不应大于-64 dBm。
4.6.2.7 VDB 接收机线性关系应确保三阶交调点至少为 0 dBm。
4.6.2.8 VDB 接收机检测到接收的 VDB 发射机射频信号存在下述情况时，应在 0.5 s 内停止数据广播：
--最近 1 h 内未发送电文超过 0.2%；
--检测持续 3 s 以上未发送任何电文类型；
--任意 3 s 内待传输应用数据与传输前监测系统保存或提取应用数据的不一致。
4.6.3 接入技术
4.6.3.1 RF 特性如下：
--数据应使用 8 进制差分相移键控（D8PSK）调制方式，速率为每秒 10 500 个字符；
--GB AS 电文应组合成符号，每个包含 3 个连续电文比特位；
--基带信号差分相位编码的输出应通过一个脉冲整形滤波器滤波。
4.6.3.2 标称比特位速率为 31 500 bit/s。
4.6.3.3 TDMA 应使用固定帧结构，由 8 个时隙构成。
4.6.3.4 数据广播定时结构应基于帧和时隙，每帧持续时间为 500 ms，每 1 s UTC 时点内应包含两个
时帧，第一帧从 UTC 时点的起点开始，第二帧从 UTC 时点之后 0.5 s 开始。
4.6.3.5 每个已分配时隙应最多包含一个突发脉冲；为了初始化时隙使用，设备应在 5 个连续时帧的指
定时隙中广播一个突发脉冲；对已使用的时隙，设备应至少在每 5 个连续时帧中的一帧内广播一次突发
脉冲。
4.6.3.6 每个突发脉冲应包含在 62.5 ms 的时隙内；突发脉冲起始于时隙开始后 95.2 μs。
4.6.3.7 突发脉冲的组织和编码要求如下：
--每个突发的要素包含：突发脉冲启动、功率稳定、同步及模糊消解、换序数据、填充位、突发结束；
--发送给机载子系统的信息编码应按以下顺序进行：应用数据格式编排、生成训练序列 FEC、生成应用 FEC、位校验；
--同步和模糊度消解字段应包含 48 位序列：010 001 111 101 111 110 001 100 011 101 100 000
011 110 010 000，并首先从低位连续发射。
4.6.3.8 换序数据要求如下：
--内容应包括：SSID、数据长度、训练序列 FEC、应用数据和应用 FEC；
--SSID 对应地面站所分配时隙的代号，0 代表 A 时隙， 7 代表 H 时隙；
--数据长度为应用数据和应用 FEC 的位总数；
--训练序列 FEC 应计算 SSID 和数据长度字段，采用一个（25,20）块编码；
--应用数据应由一个或多个信息块组成；
--应用 FEC 应采用固定长度 Reed-Solomon（R-S）（255,249）28进制块编码计算。
4.6.3.9 传输整个符号时应使用填充位进行补充，数据加扰可不使用填充位。
4.6.3.10 VDB 应具有使用伪噪声扰码器进行比特加扰的功能。
4.6.3.11 TDMA 监测：
--数据广播的 TDMA 时隙；
--检测到时隙外传输持续时间超过 1 s 时，地面设备应在 0.5 s 内停止数据广播。
4.6.4 VDB 天线
4.6.4.1 VDB 天线提供水平极化或椭圆极化的 VHF 数据广播。
4.6.4.2 VDB 天线应具备抑制地面辐射的能力，地面辐射导致的信号衰减损耗不应超过 10 dB。
4.6.4.3 VDB 天线输入阻抗为 50 Ω。
4.6.4.4 VDB 天线 VSWR 不大于 2.0。
4.6.5 数据广播要求
4.6.5.1 广播数据编码应遵循附录 A 编码规定。
4.6.5.2 广播的所有静态参数应存储在设备数据库中。
4.6.5.3 广播数据中有符号参数应为 2 的补码，无符号参数应为无符号定点数。
4.6.5.4 电文广播频次应满足表 3 要求：
4.7 监控维护子系统技术要求
4.7.1 本地/远程监控维护
4.7.1.1 控制应包括：
--正常/维护/测试模式，并具备模式选择功能；
--VDB 发射的发射控制；
--手动复位关机，自动重启设备；
--指示测试；
--电源开关；
--交流电源和电池之间的切换；
--VDB 发射机测试状态的连续波模式选择。
4.7.1.2 状态显示应包括：
--“正常”指示；
--“告警”指示；
--“维护告警”指示；
--“测试状态”指示；
--“电源状态”指示；
--指示主要地面子系统组件（处理器、发射机等）的状态，包括重复的和冗余的组件。
4.7.1.3 维护应包括：
--管理子系统至少应能够配置 GNSS 天线坐标、VDB 频率、分配时隙、VDB 发射功率；
--自动或手动启动组件诊断；
--显示内部存储数据；
--显示内部参数；
--操作的密码保护；
--管理用户及密码；
--显示所有告警状态；
--告警/配置变化历史记录，包括监测完整性和卫星触发事件，关闭/转换时监控的参数状态；
--显......