61 848 88 71pn-pt: 8:00-16:00
info@astat.plSpis treści
- Dlaczego odporność na NEMP i HEMP ma znaczenie w przemyśle obronnym?
- Rozwiązania Montena do badań odporności NEMP i HEMP
- Testy PCI jako uzupełnienie badań odporności na HEMP
- Testy ESD do 300 kV dla lotnictwa i sektora obronnego
- Współpraca ASTAT z Montena przy realizacji systemów badawczych
- Jak przygotować się do doboru rozwiązania?
Badania odporności na impuls elektromagnetyczny pomagają ocenić, czy systemy elektroniczne stosowane w sektorze obronnym zachowają sprawność w warunkach silnych zaburzeń. To istotny element weryfikacji niezawodności wyposażenia wojskowego.
Jak sprawdzić, czy elektronika wykorzystywana w systemach wojskowych zachowa sprawność pod wpływem silnego impulsu elektromagnetycznego?
Sama obecność ekranowania czy filtrów nie wystarcza do oceny skuteczności ochrony. Potrzebne są kontrolowane badania, które pozwolą zweryfikować zachowanie urządzeń i wskazać słabe punkty zabezpieczeń.
Wspólnie z naszym partnerem technologicznym, firmą Montena, dostarczamy rozwiązania do badań odporności na promieniowane oddziaływanie NEMP/HEMP oraz testów impulsów przewodzonych metodą PCI. Łączymy technologie producenta z doświadczeniem ASTAT w realizacji stanowisk pomiarowych, wspierając producentów wyposażenia obronnego, integratorów, a także laboratoria w rozwoju zaplecza badawczego.
Dlaczego odporność na NEMP i HEMP ma znaczenie w przemyśle obronnym?
Czym są NEMP i HEMP?
NEMP oznacza jądrowy impuls elektromagnetyczny. HEMP jest jego szczególnym przypadkiem, powstającym w wyniku wybuchu jądrowego na dużej wysokości. Impuls może oddziaływać na elektronikę poprzez pole elektromagnetyczne, a także poprzez sprzężenie z kablami i innymi elementami przewodzącymi.
Symulatory odtwarzają określone parametry tych oddziaływań. Umożliwiają ocenę odporności w kontrolowanych warunkach, bez występowania rzeczywistego zagrożenia jądrowego. Poszczególne metody badań obejmują wybrane mechanizmy oddziaływania impulsu, dlatego zakres prób musi odpowiadać wymaganiom dotyczącym badanego wyposażenia.
Jak impuls elektromagnetyczny wpływa na elektronikę i systemy łączności?
Silne zaburzenia mogą powodować błędy transmisji, utratę komunikacji, nieprawidłową pracę sterowania, restart urządzenia lub trwałe uszkodzenie podzespołów. W infrastrukturze wojskowej konsekwencje awarii pojedynczego modułu mogą obejmować również współpracujące z nim elementy.
Dotyczy to m.in. wyposażenia dowodzenia, łączności i instalacji wspierających ich funkcjonowanie. Odporność elektromagnetyczną warto więc uwzględniać już podczas projektowania. Późniejsza weryfikacja dostarcza informacji, czy zastosowane środki ochrony ograniczają poziom narażenia do wartości akceptowalnych dla chronionej elektroniki.
Rozwiązania Montena do badań odporności NEMP i HEMP
Systemy mobilne, laboratoryjne i duże instalacje zewnętrzne
Nasza oferta obejmuje transportowalne symulatory do pracy wewnątrz i na zewnątrz pomieszczeń, stanowiska laboratoryjne wykonywane na zamówienie oraz duże instalacje terenowe. Dostarczamy także rozwiązania wykorzystujące komory GTEM. Wśród konstrukcji zewnętrznych znajdują się systemy z pionową lub poziomą polaryzacją pola.
Taki podział pozwala dopasować stanowisko badawcze do gabarytów obiektu. Niewielkie urządzenia można badać na kompaktowych stanowiskach, natomiast rozbudowane wyposażenie wymaga odpowiednio większej instalacji, uwzględniającej jego konfigurację i okablowanie.
Wybór między rozwiązaniem transportowalnym a stacjonarnym zależy również od organizacji pracy. Znaczenie ma to, czy badania będą wykonywane w jednym laboratorium, czy stanowisko ma być przemieszczane pomiędzy lokalizacjami.
Badania odporności promieniowanej metodą RS105
Jednym z zastosowań systemów Montena jest metoda RS105 opisana w normie wojskowej MIL-STD-461. Dotyczy ona odporności urządzeń i podsystemów na przejściowe pole elektromagnetyczne.
Generator współpracujący z linią antenową wytwarza impuls w przestrzeni badawczej. Konstrukcja linii oraz jej zakończenie służą ograniczaniu odbić, które mogłyby zniekształcać wytwarzane pole. Aparatura pomiarowa pozwala sprawdzić parametry pola, a podczas próby ocenia się funkcjonowanie badanego wyposażenia.
Systemy RS105 umożliwiają wytworzenie impulsowego pola elektromagnetycznego o określonych parametrach. Natężenia tego pola nie należy utożsamiać z napięciem ładowania generatora. Parametry badania i kryteria oceny należy ustalić zgodnie z właściwą normą oraz wymaganiami projektu.
Stanowisko badawcze metodą RS105
Co obejmuje kompletne stanowisko badawcze?
Oprócz generatora i linii antenowej potrzebny jest tor pozwalający zweryfikować wytworzony impuls. W rozwiązaniach można uwzględnić sondy pola, układy przetwarzania sygnałów pomiarowych, łącza światłowodowe oraz oscyloskop. Zależnie od konfiguracji stosuje się również obudowę ekranowaną chroniącą aparaturę rejestrującą.
Oprogramowanie wspiera sterowanie symulatorem, zapis przebiegów i przygotowanie raportów, a automatyzacja ułatwia zachowanie powtarzalnej procedury oraz ogranicza liczbę czynności wykonywanych ręcznie przez operatora.
Dobór konfiguracji do badanego obiektu
Przy wyborze stanowiska znaczenie mają wymiary urządzenia, rozmieszczenie kabli, sposób zasilania i funkcje monitorowane podczas ekspozycji. Należy także uwzględnić przestrzeń potrzebną do instalacji oraz wymagane odstępy wokół układu.
Innych warunków wymaga pojedynczy moduł elektroniczny, a innych zintegrowane wyposażenie z własnym zasilaniem i połączeniami zewnętrznymi. Określenie tych założeń na początku projektu pomaga dobrać zarówno źródło impulsu, jak i wyposażenie pomiarowe.
Mobilny system do testów PCI
Testy PCI jako uzupełnienie badań odporności na HEMP
Weryfikacja ochrony linii zasilających i sygnałowych
Kable wchodzące do chronionego obiektu lub z niego wychodzące mogą stanowić drogę przenikania zaburzeń. Do sprawdzania zabezpieczeń w tych miejscach wykorzystuje się PCI, czyli Pulse Current Injection. Metoda polega na wprowadzaniu kontrolowanego impulsu prądowego do badanej linii.
Montena oferuje zestawy standardowe i wykonywane na zamówienie, przeznaczone m.in. do weryfikacji ochrony wejść elektrycznych infrastruktury dowodzenia i łączności. Pozwalają one oceniać, jaki poziom prądu impulsowego dociera do chronionej strony filtrów oraz pozostałych elementów zabezpieczających.
Generator, sprzęgacze i aparatura rejestrująca
Typowe stanowisko PCI obejmuje generator impulsów, urządzenia sprzęgające, sondy prądowe oraz układ akwizycji danych. Sprzęgacze umożliwiają wprowadzenie impulsu do określonego rodzaju połączenia, np. linii zasilającej, sygnałowej lub wiązki kablowej.
W zależności od procedury potrzebne mogą być także elementy odsprzęgające i obciążenia testowe. Konfigurację uzupełnia oprogramowanie do sterowania, zapisu i analizy przebiegów. Poszczególne części dobiera się do wymaganego impulsu oraz parametrów elektrycznych badanej instalacji.
Schemat typowego stanowiska do testów PCI
Pomiar prądu wstrzykniętego i szczątkowego
Podczas próby rejestruje się prąd wstrzyknięty, czyli impuls wprowadzany do linii, oraz prąd szczątkowy po chronionej stronie zabezpieczenia. Analiza obu przebiegów pozwala ocenić, w jakim stopniu układ ogranicza oddziaływanie zaburzenia na elektronikę.
Znaczenie ma nie tylko amplituda, lecz także charakterystyka czasowa zarejestrowanych sygnałów. Wyniki porównuje się z kryteriami w danej procedurze, a w razie potrzeby również z reakcją badanego urządzenia. W ten sposób można ocenić skuteczność zastosowanej ochrony i wskazać potrzebę jej modyfikacji.
Badania związane z wymaganiami MIL-STD-188-125
Systemy PCI Montena są przeznaczone do badań prowadzonych zgodnie z wymaganiami MIL-STD-188-125. Dobór generatora, sposobu sprzęgania i zakresu pomiarowego zależy od rodzaju przyłączy oraz wymaganej próby.
Pozytywny wynik potwierdza spełnienie określonych kryteriów w danych warunkach. Stanowi część oceny ochrony elektromagnetycznej obiektu i powinien być rozpatrywany w kontekście całego programu badań.
Testy ESD do 300 kV dla lotnictwa i sektora obronnego
Odrębnym obszarem badań są wyładowania elektrostatyczne. Podczas lotu samoloty i śmigłowce mogą gromadzić ładunek elektryczny wskutek kontaktu z pyłem, kroplami deszczu lub cząstkami śniegu. Powstające wyładowania stanowią zagrożenie dla prawidłowego działania elektroniki pokładowej, dlatego jej odporność wymaga odpowiedniej weryfikacji.
W ofercie ASTAT EMC znajduje się system naszego partnera, firmy Montena, umożliwiający prowadzenie testów ESD przy napięciu do 300 kV. Rozwiązanie pozwala odwzorowywać różne scenariusze narażeń, w tym wyładowania podczas lądowania śmigłowców i tankowania w locie, zjawiska związane z opadami atmosferycznymi oraz wyładowania elektrostatyczne z personelu na amunicję. Zależnie od konfiguracji i procedury umożliwia prowadzenie badań zgodnie z wymaganiami MIL-STD-331, MIL-STD-464 oraz NATO AECTP-250 i AECTP-500.
Mobilna konstrukcja ułatwia organizację stanowiska, a możliwość wyboru dodatniej lub ujemnej polaryzacji pozwala dostosować próbę do badanego przypadku. System umożliwia pomiar i rejestrację impulsów prądu impulsowego oraz zdalne sterowanie, dzięki któremu operator może prowadzić testy z odpowiedniej odległości.
Badania te uzupełniają ocenę odporności wyposażenia lotniczego i wojskowego, dostarczając informacji o jego zachowaniu podczas określonych wyładowań elektrostatycznych.
System do testów ESD
Współpraca ASTAT z Montena przy realizacji systemów badawczych
Rozwiązania dla producentów i laboratoriów sektora obronnego
Budowa zaplecza do badań wojskowych wymaga połączenia technologii impulsowej z odpowiednią infrastrukturą i aparaturą pomiarową. Montena projektuje i produkuje systemy testowe, natomiast ASTAT dostarcza je, integruje oraz zapewnia odpowiednią infrastrukturę i środowisko do prowadzenia badań.
Dla producenta lub laboratorium istotne jest przełożenie wymagań na konkretne wyposażenie. Rozmowa o projekcie powinna więc obejmować rodzaj badanego obiektu, zakres prób, warunki instalacji i oczekiwany sposób dokumentowania wyników. Na tej podstawie można ustalić konfigurację oraz udział poszczególnych partnerów we wdrożeniu.
Przykład realizacji stanowiska RS105 w Polsce
Przykładem współpracy jest stanowisko RS105 zainstalowane w komorze bezodbiciowej, z polem pomiarowym 5 m. Wyposażono je w generator 80 kV oraz linię antenową o wysokości 1,8 m. Realizację przeprowadziły wspólnie ASTAT i Montena.
Projekt pokazuje praktyczne połączenie symulatora impulsowego z infrastrukturą laboratoryjną. Potwierdza doświadczenie partnerów w tworzeniu stanowisk do badań według wymagań wojskowych.
Jak przygotować się do doboru rozwiązania?
Informacje potrzebne na początku projektu
Przed rozpoczęciem rozmów warto przygotować:
- Opis badanego obiektu – jego przeznaczenie, wymiary i konfigurację podczas pracy.
- Wymagania badawcze – normy wraz z wydaniami, parametry badania oraz kryteria oceny.
- Charakterystykę połączeń – rodzaje linii zasilających i sygnałowych oraz ich parametry.
- Warunki instalacji – dostępną przestrzeń, miejsce prowadzenia prób i potrzebę przemieszczania stanowiska.
- Zakres monitorowania – funkcje urządzenia, które mają być obserwowane podczas ekspozycji.
- Oczekiwania dotyczące dokumentacji – rejestrowane dane, sposób analizy i raportowania.
Takie zestawienie ułatwia określenie, czy potrzebny jest symulator do badań odporności na promieniowane oddziaływanie elektromagnetyczne, zestaw PCI, czy zaplecze obejmujące oba obszary. Pomaga również zaplanować przygotowanie miejsca montażu i późniejszą rozbudowę.
Omów swój projekt z ASTAT
Planujesz rozwój laboratorium lub potrzebujesz stanowiska do badań odporności wyposażenia wojskowego? Skontaktuj się z ASTAT, aby omówić wymagania i dobór rozwiązania Montena do Twojego projektu.