ГОСТ 8.106-2001 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений энергетической яркости и силы излучения тепловых источников с температурой от 220 до 1360 К
ГОСТ 8.195-2013 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности силы излучения и спектральной плотности энергетической освещенности, силы излучения и энергетической освещенности в диапазоне длин волн от 0,2 до 25,0 мкм
ГОСТ 8.197-2013 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности потока излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, спектральной плотности силы излучения, потока и силы излучения в диапазоне длин волн 0,001 - 1,600 мкм
ГОСТ 8.395-80 Государственная система обеспечения единства измерений. Нормальные условия измерений при поверке. Общие требования
ГОСТ 8.417-2002 Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин
ГОСТ 8.558-2009 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры
ГОСТ 7601-78 Физическая оптика. Термины, буквенные обозначения и определения основных величин
ГОСТ ИСО/МЭК 17025-2009 Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий
ГОСТ Р 8.798-2012 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений спектральной плотности энергетической яркости и относительного спектрального распределения мощности излучения в диапазоне длин волн от 0,3 до 25,0 мкм
ГОСТ Р ИСО 5725-1-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 1. Основные положения и определения
ГОСТ Р 54500.1-2011/Руководство ИСО/МЭК 98-1:2009 Неопределенность измерения. Часть 1. Введение в руководства по неопределенности измерения
ГОСТ Р 54500.3-2011/Руководство ИСО/МЭК 98-3:2008 Неопределенность измерения. Часть 3. Руководство по выражению неопределенности измерения
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячно издаваемого информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт (документ), на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта (документа) с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт (документ), на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта (документа) с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт (документ) отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
В настоящем стандарте использованы термины по 54500.3 и [1], [3], [4], а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 оптическая радиометрия (радиометрическое измерение): Измерение энергетических (радиометрических) величин, характеризующих излучение в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной (ИК) областях электромагнитного спектра.
3.2 радиометрические величины: Величины, характеризующие отраженное солнечное излучение и (или) собственное излучение наблюдаемых с помощью ОЭА-РМ объектов.
Пример - энергетическая яркость, спектральная плотность энергетической яркости, эффективная энергетическая яркость, яркостная температура и др.
3.3 энергетическая яркость: Поток излучения от поверхности (объекта наблюдения) в данном направлении, отнесенный к единичному телесному углу и к единичной площади, перпендикулярной направлению распространения излучения.
3.4 спектральная плотность энергетической яркости: Отношение среднего значения энергетической яркости в рассматриваемом малом спектральном интервале к ширине выбранного интервала.
3.5 эффективная энергетическая яркость: Энергетическая яркость, приведенная к относительной спектральной характеристике чувствительности ОЭА-РМ
![]() где
3.6 яркостная температура: Условная температура черного тела, при которой для данной длины волны (частоты, волнового числа) оно имеет ту же спектральную плотность энергетической яркости, что и рассматриваемый тепловой излучатель.
3.7 радиометрические данные: Результаты прямых радиометрических измерений с помощью ОЭА-РМ.
3.8 прямое измерение: Измерение, при котором искомое значение физической величины получают непосредственно.
3.9 чувствительность средства измерений: Свойство средства измерений, определяемое отношением изменения выходного сигнала этого средства к вызвавшему его изменению измеряемой величины.
3.10 поверка средств измерений: Совокупность операций, выполняемых в целях подтверждения соответствия средств измерений метрологическим требованиям.
3.11
3.12 полетная калибровка: Калибровка в условиях космического пространства, которая может проводиться в ограниченном объеме, но при обязательном соблюдении прослеживаемости к первичному эталону единицы измеряемой величины.
3.13 прослеживаемость: Свойство эталона единицы величины, средства измерений или результата измерений, заключающееся в документально подтвержденном установлении их связи с государственным первичным эталоном или национальным первичным эталоном иностранного государства соответствующей единицы величины посредством сличения эталонов единиц величин, поверки, калибровки средств измерений.
3.14 утверждение типа средств измерений: Документально оформленное в установленном порядке решение о признании соответствия типа средств измерений метрологическим и техническим требованиям (характеристикам) на основании результатов испытаний средств измерений в целях утверждения типа.
3.15
3.16
В настоящем стандарте приняты следующие сокращения и обозначения:
КИС - космическая информационно-измерительная система наблюдения Земли;
ОЕИ - обеспечение единства измерений;
ОЭА - оптико-электронная аппаратура в составе космических информационно-измерительных систем наблюдения Земли;
ОЭА-РМ - ОЭА, выполняющая радиометрические измерения;
СИ - средство измерений;
СПЭЯ - спектральная плотность энергетической яркости;
СХЧ - спектральные характеристики чувствительности;
ТЗ - техническое задание;
ЭЭЯ - эффективная энергетическая яркость;
CEOS - Комитет по спутникам наблюдения Земли;
GCOS WMO - Глобальная система климатического наблюдения Всемирной метеорологической организации.
5.1 ОЭА-РМ является разновидностью средств измерений и на нее распространяются все общие требования к СИ.
5.2 На ОЭА-РМ, выполняющую измерения в сфере государственного регулирования ОЕИ, распространяются соответствующие требования Федерального закона [1].
5.3 Специфика создания и эксплуатации ОЭА-РМ, выполняющей измерения в сфере государственного регулирования ОЕИ, заключается в сложности выполнения операций поверки в космосе. На наземном этапе создания ОЭА-РМ проводят утверждение ее типа, первичную и периодическую поверки осуществляют до запуска аппаратуры на орбиту, при периодической поверке, если время от сдачи аппаратуры до запуска превышает межповерочный интервал.
После запуска космического аппарата возможны изменения параметров ОЭА-РМ. В этой связи на орбите проводят полетную калибровку и периодический контроль стабильности радиометрических характеристик ОЭА-РМ. Методики, технические средства и объем указанных операций на Земле и в космосе могут существенно отличаться.
5.4 Для обеспечения высокого качества радиометрических измерений с помощью ОЭА-РМ проводят поиск и внедрение наилучших процедур поверки, полетной калибровки и контроля стабильности радиометрических характеристик ОЭА-РМ <1>.
--------------------------------
<1> Соответствует положениям [2].
электронной аппаратуры в составе космических информационно-
измерительных систем наблюдения Земли
ОЭА-РМ - это измерительный преобразователь, который осуществляет преобразование измеряемой величины в измерительный сигнал, удобный для обработки, хранения, дальнейших преобразований, передачи и приема на Земле. Основными метрологическими (радиометрическими) характеристиками ОЭА-РМ применительно к радиометрическим измерениям являются:
6.1 СХЧ - спектральное распределение чувствительности ОЭА-РМ (к мощности излучения) в малых спектральных интервалах. Используются абсолютные (именованные в единицах величин) и относительные (отнесенные к максимальному значению) СХЧ.
6.2 Однородность абсолютных СХЧ по полю зрения ОЭА-РМ, определяемому как часть пространства наблюдаемых объектов, изображаемая ее оптической системой. Возможные причины возникновения неоднородности абсолютных СХЧ по полю зрения:
- угловая зависимость СХЧ в пределах поля зрения ОЭА,
- неидентичность СХЧ отдельных приемников излучения у ОЭА с многоэлементными приемниками излучения.
6.3 Градуировочные характеристики - соотношения между значениями величин на входе и выходе ОЭА-РМ, полученные экспериментально.
Применяют градуировочные характеристики ОЭА-РМ в относительных или абсолютных единицах, что позволяет проводить два вида измерений:
- относительные без перехода к абсолютным радиометрическим величинам и
- абсолютные с реализацией перехода к абсолютным радиометрическим величинам.
Как правило, реализуют линейные градуировочные характеристики ОЭА-РМ.
6.4 Отношение сигнал/шум на выходе ОЭА-РМ в заданных точках динамического диапазона передаваемых аппаратурой входных радиометрических величин.
6.5 Чувствительность к фоновому излучению - чувствительность к излучению, не относящемуся к объекту наблюдения.
6.6 Стабильность радиометрических характеристик - свойство ОЭА-РМ, отражающее неизменность во времени его радиометрических характеристик:
- кратковременная в течение времени сеанса измерения (наблюдения),
- долговременная в течение межповерочного (межкалибровочного) интервала [5].
6.7 Радиометрическое разрешение на выходе ОЭА-РМ - минимальное приращение входной радиометрической величины, которое может быть зарегистрировано на выходе ОЭА-РМ при заданном уровне достоверности.
Радиометрическое разрешение может быть выражено в абсолютных и относительных величинах.
Пример - эквивалентные шуму разности значений:
яркости
6.8 Радиометрическая точность - близость измеренного значения к истинному значению измеряемой радиометрической величины.
Примечания
1 Может также использоваться следующее определение (в частности, при проведении сличений ОЭА-РМ в процессе функционирования на орбите):
степень близости результата измерений к принятому опорному значению величины по Р ИСО 5725-1.
2 Радиометрическая точность может характеризоваться погрешностью и (или) неопределенностью измерений.
Радиометрическая точность - радиометрическая характеристика, определяющая качество измерения с помощью ОЭА-РМ, на которую оказывают влияние характеристики по 6.1 - 6.7.
При измерениях радиометрических характеристик в нормальных условиях по ГОСТ 8.395 оценивают основную составляющую погрешности (неопределенности) измерения. Также необходим учет воздействия влияния условий окружающей среды (влияющих величин) в заданном диапазоне их изменения, что позволяет оценить дополнительную составляющую погрешности (неопределенности) измерения.
обеспечения единства радиометрических измерений
7.1 Для решения измерительной задачи необходимо выбрать модель объекта измерения (наблюдения) и измеряемую величину и конкретизировать модель измерения для получения надежного результата. При радиометрических измерениях с помощью ОЭА-РМ в качестве модели объекта измерения принимают протяженную (не менее 3x3 элемента пространственного разрешения) однородную по яркости и спектральным характеристикам поверхность, не изменяющую свои характеристики в процессе измерения. При этом в общем случае исходной измеряемой величиной является эффективная энергетическая яркость.
Примечание - В тепловом инфракрасном диапазоне в качестве измеряемой величины может использоваться температура.
7.2 В модели измерения учитывают, что в общем случае сигнал на выходе ОЭА-РМ является функцией спектральных, пространственных и энергетических характеристик объекта наблюдения, фонового излучения и самой аппаратуры
![]() где N - цифровой сигнал на выходе ОЭА-РМ;
- СПЭЯ наблюдаемого объекта в точке с координатами x1, y1 как функция длины волны - относительная СХЧ ОЭА-РМ как функция координат x, y изображения наблюдаемого объекта и времени t; - функция рассеяния ОЭА-РМ в зависимости от длины волны и времени;f(x,y,t) - спектрально независимая передаточная функция, в которую входят максимальное значение СХЧ, а также независимые от
7.3 В ТЗ на ОЭА-РМ должны содержаться требования:
- к радиометрическим характеристикам в объеме раздела 6 при выполнении требований к условиям эксплуатации ОЭА-РМ;
- к конструкции ОЭА-РМ, которая должна обеспечивать возможность подтверждения заданных радиометрических характеристик при наземных испытаниях и в условиях эксплуатации;
- к математическому и программному обеспечению, необходимому для получения радиометрических данных.
7.4 ТЗ на ОЭА-РМ подлежит метрологической экспертизе согласно [6].
7.5 <1> Радиометрическую точность измерений определяют по единой методике, и она с заданной вероятностью не должна выходить за установленные пределы. Точность характеризуется погрешностью измерений и (или) с учетом международных аспектов применения - неопределенностью измерений (ГОСТ Р 54500.1 и ГОСТ Р 54500.3). Согласно им потребитель может оценить пригодность радиометрических данных для конкретного применения.
--------------------------------
<1> Соответствует положениям [2].
В эксплуатационной документации на ОЭА-РМ должны быть указаны сведения по бюджету погрешности (неопределенности) измерений, которые могут быть подвергнуты независимой метрологической экспертизе.
7.6 <1> В соответствии со статьей 6 Федерального закона [1] и ГОСТ 8.417 результаты радиометрических измерений с помощью ОЭА-РМ выражают в единицах Международной системы единиц СИ.
--------------------------------
<1> Соответствует положениям [2].
7.7 В состав документации по порядку отработки и эксплуатации КИС должны быть включены разделы, отражающие законодательно установленные процедуры, обеспечивающие создание и эксплуатацию ОЭА-РМ как средства радиометрических измерений.
7.8 Возможно совмещение работ по обеспечению единства измерений со штатными испытаниями ОЭА-РМ.
7.9 В соответствии со статьями 9 и 12 Федерального закона [1] ОЭА-РМ как серийного, так и единичного производства, применяемая в сфере государственного регулирования ОЕИ, проходят испытания в целях утверждения типа СИ на этапе ее создания. По результатам испытаний определяют метрологические и технические характеристики ОЭА-РМ, устанавливают интервал между поверками, разрабатывают методику поверки и утверждают ее тип. Рекомендации по выполнению мероприятий, которыми нужно руководствоваться, приведены в [7], методики поверки - [8].
7.10 В соответствии со статьями 12 и 20 Федерального закона [1] сведения об утвержденном типе средств измерений и измерения вносятся в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений.
7.11 В случае отсутствия необходимого эталонного оборудования для испытаний и поверки ОЭА-РМ обеспечение единства измерений осуществляют за счет обеспечения прослеживаемости ОЭА-РМ по отдельным видам измерений к соответствующим первичным эталонам через аттестованные методики калибровки.
7.12 <1> После вывода на орбиту ОЭА-РМ необходимо проведение ее полетной калибровки с целью контроля сохранности параметров аппаратуры.
--------------------------------
<1> Соответствует положениям [2].
7.13 По результатам летных испытаний определяют межкалибровочный интервал [5].
7.14 <1> Поверка в наземных условиях и полетная калибровка ОЭА-РМ, обеспечивающие прослеживаемость результатов измерений к первичным эталонам единиц измеряемых величин, должны соответствовать Государственным поверочным схемам для конкретных измеряемых величин (ГОСТ 8.106, ГОСТ 8.195, ГОСТ 8.197, ГОСТ 8.558 и ГОСТ Р 8.798).
--------------------------------
<1> Соответствует положениям [2].
7.15 Эталоны, используемые как при поверке (калибровке) в наземных условиях, так и при полетной поверке (калибровке), должны быть аттестованы, утверждены и внесены в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений согласно [9] и [10].
7.16 Поверки (калибровки) в наземных условиях и полетные поверки (калибровки) должны проводить отвечающие требованиям ГОСТ Р ИСО/МЭК 17025 и аккредитованные в установленном порядке юридические лица. При отсутствии таковых допускается проведение этих работ с привлечением представителей государственных научных метрологических институтов, ответственных за данные виды измерений.
7.17 В процессе эксплуатации ОЭА-РМ может быть осуществлен периодический контроль стабильности радиометрических характеристик с использованием высокостабильных эталонных излучателей.
7.18 В соответствии со статьей 5 Федерального закона [1] прямые измерения (получение радиометрических данных) с помощью ОЭА-РМ утвержденного типа, прошедшей поверку (калибровку), проводят по методам (методикам), внесенным в эксплуатационную документацию на ОЭА-РМ.
Примечание - При использовании в качестве измеряемой величины температуры в эксплуатационной документации на ОЭА-РМ должен быть представлен алгоритм перехода от ЭЭЯ к температуре.
7.19 <1> Создание и применение ОЭА-РМ должно предусматривать внедрение перспективных технологий повышения достоверности радиометрических измерений с помощью ОЭА-РМ, в том числе за счет использования принципов мониторинга глобальных изменений климата Земли, реализуемых в GCOS WMO [11]. Одним из основных принципов является комплексное использование всех возможностей по калибровке и контролю стабильности характеристик аппаратуры:
- тщательные предполетные измерения радиометрических характеристик (в том числе стабильности);
- включение в конструкцию ОЭА-РМ устройств для проведения орбитального контроля, обеспечивающих совместимость результатов полетного контроля с предстартовыми испытаниями;
- полетная калибровка по астрономическим и зарегистрированным в установленном порядке наземным объектам;
- интеркалибровка ОЭА-РМ, установленной на различных спутниках.
--------------------------------
<1> Соответствует положениям [2].
7.20 <2> Для обеспечения признания данных российской ОЭА-РМ на рынках космических услуг должно быть предусмотрено участие в международных сличениях ОЭА-РМ. Результаты сличений предоставляют свидетельства о достоверности измерительных возможностей ОЭА-РМ.
Выполнение положений 7.1 - 7.20 обеспечивает единство радиометрических измерений. Учитывая подписание Россией "Договоренности о взаимном признании национальных эталонов, калибровочных и измерительных сертификатов" [12] и регулярное участие России в международных сличениях национальных эталонов, выполнение требований 7.1 - 7.20 обеспечивает признание данных ОЭА-РМ на международном уровне.
--------------------------------
<2> Соответствует положениям [2].
8.1 Обеспечение единства радиометрических измерений осуществляют на всех этапах жизненного цикла ОЭА-РМ: разработке, изготовления, эксплуатации.
8.2 Работы по ОЕИ в соответствии с разделом 7 должны быть предусмотрены в документации на создание КИС и ОЭА-РМ.
8.3 Разработка и принятие ТЗ на AH3-PM проводят с учетом современных требований к точности радиометрических данных.
Должна быть предусмотрена обязательная метрологическая экспертиза ТЗ.
8.4 Состояние метрологического обеспечения, необходимого для создания и эксплуатации ОЭА-РМ как средства радиометрических измерений, определено предоставлением сведений в соответствии с приложением А по форме таблицы А.1. ОЕИ должно быть предусмотрено планом-графиком работ.
8.5 В процессе наземной отработки ОЭА-РМ проводят полный комплекс работ, связанный с утверждением типа СИ, или обеспечение прослеживаемости.
8.6 Сведения об утвержденном типе СИ и измерения с его помощью вносятся в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений.
8.7 На этапе летных испытаний проводят полетную калибровку и подтверждение выполнения требований ТЗ к радиометрическим характеристикам ОЭА-РМ. Определяют межкалибровочный интервал.
8.8 <1> В процессе эксплуатации на орбите осуществляют периодическую полетную калибровку и контроль стабильности радиометрических характеристик ОЭА-РМ с обязательным оцениванием показателей точности получаемых радиометрических данных.
--------------------------------
<1> Соответствует положениям [2].
8.9 <2> В случае потребности международного признания должны быть предусмотрены мероприятия по участию в международных сличениях ОЭА-РМ.
--------------------------------
<2> Соответствует положениям [2].
(обязательное)
СОСТОЯНИЕ МЕТРОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ, НЕОБХОДИМОГО
ДЛЯ СОЗДАНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ОЭА-РМ
(см. 8.4 настоящего стандарта)
Вернуться в "Каталог нормативных документов"
Источник информации: https://xn--c1ad2agd.xn--p1ai/documents/prod/gost-r_gosudarstvennyj-standart/35/gost_52160.html
На правах рекламы:
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||