"ГОСТ Р 59649-2021. Национальный стандарт Российской Федерации. Огни аэродромные светосигнальные на основе светодиодов. Методы измерений светотехнических характеристик"
(утв. и введен в действие Приказом Росстандарта от 25.08.2021 N 821-ст)

1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью "Всесоюзный научно-исследовательский светотехнический институт им. С.И. Вавилова" (ООО "ВНИСИ")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 332 "Светотехнические изделия, освещение искусственное"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 25 августа 2021 г. N 821-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Настоящий стандарт распространяется на огни аэродромные светосигнальные наземные на основе светодиодов (далее - огни) и устанавливает методы измерений светотехнических характеристик огней в лабораторных условиях.

Настоящий стандарт не распространяется на импульсные, проблесковые и глиссадные огни и световые маяки, а также на установку и контроль огней в натурных условиях на аэродромах.

Настоящий стандарт применяют при разработке огней и в целях их сертификации.

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 8.332 Государственная система обеспечения единства измерений. Световые измерения. Значения относительной спектральной световой эффективности монохроматического излучения для дневного зрения. Общие положения

ГОСТ Р 54350 Приборы осветительные. Светотехнические требования и методы испытаний

ГОСТ Р 55392 Приборы и комплексы осветительные. Термины и определения

ГОСТ Р 56228 Освещение искусственное. Термины и определения

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 ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, 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 отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 55392 и ГОСТ Р 56228, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 (аэродромный светосигнальный) огонь: Световой прибор, предназначенный для навигации воздушных судов при взлете, посадке и рулении по аэродрому с помощью световой сигнализации.

3.1.2 ближняя зона (при фотометрировании огня): Область пространства, центр которой совмещен с фотометрическим центром измеряемого огня, в пределах которой закон обратных квадратов не выполняется с заданной погрешностью.

3.1.3 гониофотометр: Прибор для измерения пространственного распределения силы света огня или источника света, состоящий из поворотного устройства и фотоприемника.

3.1.4 гониофотометр ближней зоны: Гониофотометр, в котором в качестве фотоприемника используют фотояркомер, позволяющий получать распределение силы света огня или источника света по измерениям распределения яркости в ближней зоне.

3.1.5 изокандела: Кривая, нанесенная на воображаемую сферу, в центре которой расположен световой центр огня, соединяющая все точки сферы, соответствующие направлениям, в которых сила света огня одинакова, или проекция этой кривой на плоскости.

3.1.6 диаграмма изокандел: Семейство изокандел на плоскости.

3.1.7 диаграмма цветности: Графическое изображение на плоскости цветового пространства, точки которого определяют координаты цветности, однозначно соответствующие цветностям цветовых стимулов.

3.1.8 Международная комиссия по освещению; МКО: Организация, регламентирующая вопросы освещения в широком аспекте путем выпуска международных рекомендаций и стандартов, на основе которых разрабатывают национальные и региональные (например, европейские) нормативные документы в области светотехники.

3.1.9 основной пучок [луч]: Центральная область пучка света огня на диаграмме изокандел, ограниченная изоканделой с наибольшим значением силы света.

3.1.10 световой прибор: Устройство, содержащее один или несколько электрических источников света и светотехническую арматуру, предназначенное для освещения, облучения или световой сигнализации.

3.1.11 сила света (источника света в заданном направлении), кд: Одна из базовых световых величин, равная отношению светового потока , исходящего от источника света и распространяющегося внутри малого телесного угла , содержащего данное направление, к этому телесному углу.

Примечание - Определение справедливо только для точечного источника света.

3.1.12 система фотометрирования огня: Система координатных полуплоскостей с общей линией пересечения, используемая при фотометрировании и описании светораспределения огня.

3.1.13 точечный источник света: Источник света, размеры которого настолько малы по сравнению с расстоянием до освещаемой поверхности, что ими можно пренебречь в вычислениях и измерениях.

3.1.14 фотографический яркомер; фотояркомер: Измерительный оптико-электронный прибор с электронной матрицей для получения распределения яркости на изображении (фотографии) измеряемого поля.

В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

ВПП - взлетно-посадочная полоса;

РД - рулежная дорожка.

4.1.1 Светотехнические измерения огня проводят в лабораторных условиях в помещении с неподвижным воздухом при температуре (25 +/- 2) °C, атмосферном давлении от 84 до 107 кПа, относительной влажности от 45% до 80% и отсутствии дыма и пыли.

4.1.2 Для выполнения измерений распределения силы света огней, как правило, применяют гониофотометр. Допускается использование фотометрической скамьи при наличии поворотного устройства, позволяющего варьировать ориентацию огня по горизонтальным и вертикальным углам.

Измерение распределения силы света огня проводят в помещении, в котором стены и потолок имеют глубоко-матовое черное покрытие.

Примечание - Диффузный средневзвешенный коэффициент отражения глубоко-матового черного покрытия не должен превышать 5% при угле падения 45° и угле наблюдения 0° или наоборот.

Дополнительно следует использовать экраны, диафрагмы и тубусы в качестве средств защиты приемника от света, отраженного от поверхностей помещения. При измерениях следует учитывать засветку фона за огнем при наблюдении со стороны фотоприемника в направлениях с малыми значениями силы света. Необходимо оценивать воздействие этой засветки с помощью экранирования прямого света огня в направлении фотоприемника.

Кроме того, должны быть приняты меры по исключению влияния постороннего света и ограничению влияния отраженного света от измерительного оборудования.

4.1.3 Измерения светотехнических характеристик огня проводят после стабилизации его излучения. Время стабилизации светотехнических характеристик, определяемое в соответствии с ГОСТ Р 54350, должно быть указано в технических условиях на огни конкретных типов или групп.

4.1.4 Применяемые средства измерений должны быть поверены/калиброваны, испытательное оборудование аттестовано в установленном порядке.

4.1.5 При фотометрировании огня направленного действия его устанавливают на поворотное устройство измерительной установки в рабочее положение, при котором фотометрическая ось огня параллельна горизонтальной плоскости.

4.1.6 Измерения светотехнических характеристик огней проводят в измерительных установках, оснащенных фотометрами, спектральные характеристики которых корригированы под относительную спектральную световую эффективность излучения для стандартного фотометрического наблюдателя МКО - (см. ГОСТ 8.332). Перечень рекомендуемых средств измерений приведен в приложении А. Характеристики средств измерений для доверительной вероятности 0,95 согласно рекомендациям МКО [1] - [5] приведены в приложении Б.

4.1.7 Измерения цветовых характеристик огней проводят спектрорадиометрами-колориметрами, характеристики которых приведены в таблице 1.

4.2.1.1 Измерение распределения силы света огней проводят на гониофотометре, основанном на системе фотометрирования C, или B, в соответствии с приложением В.

Примечание - Гониофотометры, основанные на системе фотометрирования A, , используют редко и в настоящем стандарте не рассматриваются.

4.2.1.2 В качестве базового принимают рабочее положение огня, при котором фотометрический центр огня совмещен с центром вращения фотометрической системы гониофотометра.

Положение фотометрического центра огня определяют в зависимости от его оптической схемы и конструкции. В отдельных случаях указанное положение должно быть определено изготовителем огня.

Фотометрирование двунаправленных огней проводят отдельно для каждого направления относительно единого фотометрического центра огня.

Гониофотометр должен иметь приспособления для крепления огней различных конструкций. Узел крепления в гониофотометре должен обеспечивать положение огня, в котором он должен работать в реальных условиях эксплуатации.

При невозможности фотометрирования огня в рабочем неподвижном положении допускается применение гониофотометров других конструкций с поправкой на изменение светотехнических характеристик в зависимости от положения огня.

4.2.1.3 Центр приемной поверхности фотометрической головки должен находиться на прямой, проходящей через фотометрический центр гониофотометра, а ее плоскость должна быть перпендикулярна к этой прямой. При наличии в гониофотометре зеркал данная прямая представляет собой ломаную линию, проходящую через центры этих зеркал. Размеры зеркал должны быть такими, чтобы изображение светящей части огня, видимое из центра приемной поверхности фотометрической головки по любому направлению фотометрирования, не выходило за пределы зеркал.

В гониофотометре ближней зоны фотоприемник перемещают по поверхности воображаемой сферы, в центре которой помещен фотометрический центр огня. При этом плоскость приемной поверхности фотоприемника перпендикулярна радиусу этой сферы, направленному в центр указанной приемной поверхности.

4.2.1.4 Расстояние фотометрирования определяют расстоянием от фотометрического центра гониофотометра до центра приемной поверхности фотометрической головки (с учетом отражения от зеркал гониофотометра при их наличии).

Для огней кругового обзора расстояние фотометрирования выбирают так, чтобы его отношение к максимальному размеру светящей поверхности огня составляло не менее 10:1.

Для огней направленного действия расстояние фотометрирования должно быть указано в технических условиях на огни конкретных типов или групп, а при отсутствии таких данных определено опытным путем. Для этого огонь устанавливают в положение, при котором его фотометрическая ось параллельна горизонтальной плоскости, и измеряют вертикальную освещенность E на площадке, обращенной к огню перпендикулярно его фотометрической оси, последовательно увеличивая расстояние l от огня. Расстояние l, начиная с которого произведение E·l² остается постоянным в пределах погрешности 1%, принимают за расстояние фотометрирования.

Для гониофотометров ближней зоны расстояние фотометрирования, определяемое радиусом воображаемой сферы, по которой перемещается приемник, должно быть таким, при котором светящая поверхность огня полностью охватывается изображением апертурного поля фотояркомера, используемого в качестве приемника.

При измерениях расстояние фотометрирования должно быть постоянным.

4.2.2.1 Сетку углов измерения устанавливают в зависимости от системы фотометрирования используемого гониофотометра и характера светораспределения огней.

4.2.2.2 Для огней направленного действия допускается использовать гониофотометры обеих указанных систем фотометрирования. Требования к сетке измерений определяют из типовой диаграммы изокандел, установленной для конкретного типа испытуемого огня в соответствии с приложением Г.

4.2.2.3 Диапазоны углов измерения должны полностью охватывать область нормируемых изокандел для огня данного типа. Минимальные границы указанных диапазонов определяют из диаграммы изокандел, соответствующей типу испытуемого огня, по нормируемой изоканделе с наибольшими угловыми размерами согласно рисунку Д.1 а приложения Д. Соотношение между границами диапазонов углов измерения и в системах B, и C, соответственно и границами диапазонов горизонтальных и вертикальных углов , принятыми в типовых диаграммах изокандел, показано на рисунках Д.1 б и Д.1 в приложения Д.

4.2.2.4 Шаг меридиональных и экваториальных углов в зоне охвата нормируемых изокандел не должен превышать 1° независимо от системы фотометрирования. Стандартной считают сетку с равномерным шагом 1° по горизонтальным и вертикальным углам.

4.2.2.5 При использовании гониофотометра с автоматизированным управлением допускается проводить измерения в расширенном диапазоне углов, например во всей полусфере, в которую излучает огонь, или в полной сфере. При этом шаг меридиональных и экваториальных углов вне зоны охвата нормируемых изокандел не регламентируют.

4.2.2.6 Для огней кругового обзора рекомендуется применять гониофотометр с системой фотометрирования C, . При установке огня в рабочее положение вертикальная ось огня является его фотометрической осью и совпадает с фотометрической осью гониофотометра.

Измерение силы света проводят по направлениям, определяемым диапазонами экваториальных (горизонтальных) углов C и меридиональных (вертикальных) углов для конкретного типа огня (см. [6]).

Шаг сетки измерений по углу C для установленного диапазона углов от 0° до 180° или 360° должен составлять 5°, в диапазоне углов от 0° до +/- 15° должен составлять 1°. Шаг сетки измерений по углу должен составлять 1°.

4.2.3.1 Результаты измерений для огней направленного действия обрабатывают и представляют в виде диаграммы распределения силы света огней в соответствии с приложением Е.

Для двунаправленных огней результаты представляют отдельно для каждого направления.

4.2.3.2 Результаты измерений представляют непосредственно на типовой диаграмме изокандел в соответствии с приложением Г в виде выделенных определенным цветом уровней силы света, соответствующих значениям ограничивающих изокандел.

Переход от меридиональных и экваториальных углов измерительной установки к вертикальным и горизонтальным углам типовой диаграммы изокандел осуществляют по следующим формулам:

- для системы B, : Y = B и ;

- для системы C, : и X = -C, если 0 <= C < 90°, или X = 360° - C, если 270° <= C < 360°.

4.2.3.3 Измеренное светораспределение силы света огня соответствует нормативным требованиям, если значения силы света во всех узлах стандартной сетки, расположенных внутри или на границе зоны, ограниченной нормируемой изоканделой, не менее значения этой изоканделы в соответствии с приложением Г.

4.2.3.4 Равномерность силы света в пределах основного пучка определяют как отношение максимального значения силы света I_max к минимальному значению I_min, среди значений силы света в узлах стандартной сетки, расположенных внутри и на границе основного пучка (см. приложение Ж).

Полученное значение равномерности соответствует нормируемому значению, если указанное отношение не выше 3:1 (см. [6]).

4.2.3.5 Среднее значение силы света основного пучка I_ср, кд, определяют как среднее арифметическое значений силы света огня в узлах стандартной сетки, расположенных внутри и на границе основного пучка (см. приложение Ж), по формуле

где N - количество узлов сетки, попавших в границы основного пучка;

I_i - сила света в i-м узле сетки основного пучка, кд.

Полученное значение I_ср соответствует нормируемому значению, если оно не менее минимального среднего значения силы света основного пучка, приведенного на соответствующей диаграмме изокандел (см. приложение Г).

4.2.3.6 Для огней кругового обзора по результатам измерений распределения силы света (см. [6]) определяют среднее значение силы света огня I_ср, кд, в области пространства, ограниченной заданным диапазоном углов C и . Расчет I_ср проводят по формуле (1), где I_i - сила света в i-м узле сетки заданного диапазона, кд; N - количество узлов сетки, попавших в границы основного пучка.

4.3.1 Измерения координат цветности излучения огня проводят с помощью специальных спектрорадиометров-колориметров, имеющих отсчет показаний непосредственно в единицах координат цветности x, y. Измерения проводят в направлении фотометрической оси огня.

Примечание - Координаты цветности измеряют для стандартного колориметрического наблюдателя МКО 1931 г. (см. [5]).

4.3.2 Измеренные значения координат цветности x, y проверяют на соответствие нормативным требованиям согласно приложению И. Точку с измеренными координатами цветности x, y наносят на стандартную диаграмму координат цветности, в которой для каждого установленного цвета выделена область координат цветности, границы которой приведены в приложении И. Если указанная точка попадает в область координат цветности, установленную для заданного цвета излучения испытуемого огня, то измеренная цветность соответствует нормируемой.

Рекомендуемые средства измерений и погрешности измерений приведены в таблице А.1.

Характеристики средств измерений приведены в таблице Б.1.

Системы фотометрирования огня приведены на рисунках В.1 и В.2.

Диаграммы нормируемых изокандел огней направленного действия приведены в Г.1 - Г.17 в соответствии с [7].

Г.1 Диаграмма изокандел огней приближения центрального ряда и огней световых горизонтов (огни белого цвета) приведена на рисунке Г.1.

Координаты изокандел, град, рассчитаны по уравнению эллипса

относительно единого центра всех эллипсов, где значения полуосей a и b эллипсов приведены в таблице Г.1. Смещение центра эллипсов: 0° - по горизонтали и 8° - по вертикали.

Г.2 Диаграмма изокандел огней приближения бокового ряда (огни красного цвета) приведена на рисунке Г.2.

Координаты изокандел, град, рассчитаны по уравнению эллипса

относительно единого центра всех эллипсов, где значения полуосей a и b эллипсов приведены в таблице Г.2. Смещение центра эллипсов: 0° - по горизонтали и 6,5° - по вертикали.

Г.3 Диаграмма изокандел входных огней ВПП (огни зеленого цвета) приведена на рисунке Г.3.

Координаты изокандел, град, рассчитаны по уравнению эллипса

относительно единого центра всех эллипсов, где значения полуосей a и b эллипсов приведены в таблице Г.3. Смещение центра эллипсов: 0° - по горизонтали и 5,5° - по вертикали.

Г.4 Диаграмма изокандел фланговых световых горизонтов входных огней (огни зеленого цвета) приведена на рисунке Г.4.

Координаты изокандел, град, рассчитаны по уравнению эллипса

относительно единого центра всех эллипсов, где значения полуосей a и b эллипсов приведены в таблице Г.4. Координаты центра эллипсов: 0° - по горизонтали и 5,5° - по вертикали.

Г.5 Диаграмма изокандел огней зоны приземления (огни белого цвета) приведена на рисунке Г.5.

Координаты изокандел, град, рассчитаны по уравнению эллипса

относительно единого центра всех эллипсов, где значения полуосей a и b эллипсов приведены в таблице Г.5. Координаты центра эллипсов: 0° - по горизонтали и 5,5° - по вертикали.

Г.6 Диаграмма изокандел осевых огней ВПП, расположенных с продольным интервалом 30 м (огни белого цвета), и огней указателя скоростной выводной РД (огни желтого цвета) приведена на рисунке Г.6.

Координаты изокандел, град, рассчитаны по уравнению эллипса

относительно единого центра всех эллипсов, где значения полуосей a и b эллипсов приведены в таблице Г.6. Координаты центра эллипсов: 0° - по горизонтали и 3,5° - по вертикали.

Значения изокандел для огня красного цвета следует умножить на коэффициент 0,15, для огня желтого цвета - 0,40.

Г.7 Диаграмма изокандел осевых огней ВПП, расположенных с продольным интервалом 15 м (огни белого цвета), и огней указателя скоростной выводной РД (огни желтого цвета) приведена на рисунке Г.7.

Координаты изокандел, град, рассчитаны по уравнению эллипса

относительно единого центра всех эллипсов, где значения полуосей a и b эллипсов приведены в таблице Г.7. Координаты центра эллипсов: 0° - по горизонтали и 4,5° - по вертикали.

Значения изокандел для огня красного цвета следует умножить на коэффициент 0,15, для огня желтого цвета - 0,40.

Г.8 Диаграмма изокандел огней ограничительных огней ВПП (огни красного цвета) приведена на рисунке Г.8.

Координаты изокандел, град, рассчитаны по уравнению эллипса

относительно единого центра всех эллипсов, где значения полуосей a и b эллипсов приведены в таблице Г.8. Координаты центра эллипсов: 0° - по горизонтали и 2,5° - по вертикали.

Г.9 Диаграмма изокандел посадочных огней при ширине ВПП 45 м (огни белого цвета) приведена на рисунке Г.9.

Координаты изокандел, град, рассчитаны по уравнению эллипса

относительно единого центра всех эллипсов, где значения полуосей a и b эллипсов приведены в таблице Г.9. Координаты центра эллипсов: 0° - по горизонтали и 3,5° - по вертикали.

Значения изокандел для огня красного цвета следует умножить на коэффициент 0,15, для огня желтого цвета - 0,40.

Г.10 Диаграмма изокандел посадочных огней при ширине ВПП 60 м (огни белого цвета) приведена на рисунке Г.10.

Координаты изокандел, град, рассчитаны по уравнению эллипса

относительно единого центра всех эллипсов, где значения полуосей a и b эллипсов приведены в таблице Г.10. Координаты центра эллипсов: 0° - по горизонтали и 3,5° - по вертикали.

Значения изокандел для огня красного цвета следует умножить на коэффициент 0,15, для огня желтого цвета - 0,40.

Г.11 Диаграмма изокандел осевых огней РД (интервал 15 м), огней линии "выезд запрещен" и огней линии "стоп" на прямых участках, предназначенных для использования в условиях видимости на ВПП менее 300 м, когда могут иметь место значительные смещения, и огней защиты ВПП низкой интенсивности в конфигурации приведена на рисунке Г.11.

Г.12 Диаграмма изокандел осевых огней РД (интервал 15 м), огней линии "выезд запрещен" и огней линии "стоп" на прямых участках, предназначенных для использования в условиях видимости на ВПП менее 300 м, приведена на рисунке Г.12.

Г.13 Диаграмма изокандел осевых огней РД (интервал 7,5 м), огней линии "выезд запрещен" и огней линии "стоп" на прямых участках, предназначенных для использования в условиях видимости на ВПП менее 300 м, приведена на рисунке Г.13.

Г.14 Диаграмма изокандел осевых огней РД (интервалы 30, 60 м), огней линии "выезд запрещен" и огней линии "стоп" на прямых участках, предназначенных для использования в условиях видимости на ВПП 300 м или более, приведена на рисунке Г.14.

Г.15 Диаграмма изокандел осевых огней РД (интервалы 7,5, 15, 30 м), огней линии "выезд запрещен" и огней линии "стоп" на криволинейных участках, предназначенных для использования в условиях видимости на ВПП 300 м или более, приведена на рисунке Г.15.

Г.16 Диаграмма изокандел осевых огней РД (интервал 15 м), огней линии "выезд запрещен" и огней линии "стоп" высокой интенсивности на прямых участках, предназначенных для использования в составе усовершенствованных систем управления наземным движением и контроля за ним, когда требуются более высокие интенсивности огней и могут иметь место значительные смещения, приведена на рисунке Г.16.

Значения силы света нормируемых изокандел приведены в таблице Г.11.

Г.17 Диаграмма изокандел осевых огней РД (интервал 7,5 м), огней линии "выезд запрещен" и огней линии "стоп" высокой интенсивности на криволинейных участках, предназначенных для использования в составе усовершенствованных систем управления наземным движением и контроля за ним, когда требуются более высокие интенсивности огней, приведена на рисунке Г.17.

Значения силы света нормируемых изокандел приведены в таблице Г.12.

Г.18 Диаграмма изокандел осевых огней РД (интервал 15 м), огней линии "выезд запрещен" и огней линии "стоп" высокой интенсивности на криволинейных участках, предназначенных для использования в составе усовершенствованных систем управления наземным движением и контроля за ним, когда требуются более высокие интенсивности огней, приведена на рисунке Г.18.

Значения силы света нормируемых изокандел приведены в таблице Г.13.

Г.19 Диаграмма изокандел для огней ожидания взлета (THL) (красный огонь) приведена на рисунке Г.19.

Координаты изокандел, град, рассчитаны по уравнению эллипса

относительно единого центра всех эллипсов, где значения полуосей a и b эллипсов приведены в таблице Г.14. Смещение центра эллипсов: 0° - по горизонтали и 4,5° - по вертикали.

Соотношение граничных углов нормированной изоканделы с соответствующими углами в системах фотометрирования B, и C, представлено на рисунке Д.1.

Пример представления результатов измерений распределения силы света огней показан на рисунке Е.1.

Примеры расположения узлов координатной сетки, учитываемых при вычислении средней силы света основного пучка, ограниченного изоканделами в форме эллипса (см. рисунок Ж.1 а) и прямоугольника (см. рисунок Ж.1 б) представлены на рисунке Ж.1.

Диаграмма координат цветности излучения огней со светодиодами в соответствии с [7] приведена на рисунке И.1.

Границы областей координат цветности излучения огней для каждого установленного цвета согласно [7] определяют следующими уравнениями: