航标灯光强测量和灯光射程计算编制说明

交通运输行业标准

航标灯光强测量和灯光射程计算

（征求意见稿）

编制说明

标准起草组

2021年11月

一、工作简况

（一）任务来源

根据“交通运输部关于下达2021年交通运输标准化计划（第一批）的通知”

（交科技函〔2021〕136号）的要求，《航标灯光强测量和灯光射程计算》（JT/T

730—2008）的修订工作（计划号：JT2021-20），由交通运输部北海航海保障

中心承担。本标准由交通运输部北海航海保障中心、杭州远方光电信息股份有

限公司共同起草。

（二）标准编制起草单位、起草人员及其所做的具体工作

标准起草单位有：交通运输部北海航海保障中心、杭州远方光电信息股份

有限公司。

本标准的主要起草人：王彦杰、孙小鹏、张临强、王凌燕、王进、安海伦、

李陆江、刘庆、郑建华、张恒泉、王海青、毛之江、陈聪、李倩、唐宪、郭小

飞、李慧敏、孔富镔。

本部分主要起草人及任务分工见表1。

表1标准主要起草人及任务分工表

序号姓名单位承担的主要工作

负责整个项目的组织管理、推进落实、框架搭建、条文编写，

北海航海保障

主要负责章节和的编写确认。并且负责向标准委员会或者

1王彦杰23

中心

委员会指定的委员报送标准征求意见稿进行征求意见。

负责具体的编写、统稿等，重点负责章节5.2.1分布光度计测试

2孙小鹏北海航海保障中心

部分的要求编写。

北海航海保障负责具体的编写、统稿等，重点负责章节6.1中航标灯光强分布

3张临强

中心部分的修订与编写。

北海航海保障负责国内外标准调研，负责具体的编写、统稿等，重点负责标

4王凌燕

中心准中附录A部分的增加与编写。

1

序号姓名单位承担的主要工作

北海航海保障负责前期厂家意见征集，相关意见的整理回复，负责具体的编

5王进

中心写、统稿等，重点负责标准中附录C部分的增加以及编写。

负责前期的调研走访、国内外标准调研，负责具体的编写、统

北海航海保障稿等，重点负责标准章节6.2.3.1中航标灯节奏光有效光强的测

6安海伦

中心量中的直接法测量部分增加以及编写，并且负责整个标准的技

术把关。

负责前期的征求意见、国内外标准调研，负责具体的编写、统

北海航海保障

稿等，重点负责标准章节航标灯节奏光有效光强的测量

7李陆江6.2.3.2

中心

中的换算法测量部分增加以及编写。

北海航海保障负责具体的编写、统稿等，重点负责标准章节6.2.3.3航标灯节

8刘庆

中心奏光有效光强的测量中的估算法测量部分增加以及编写。

负责前期的征求意见、国内外标准调研，负责具体的编写、统

北海航海保障

稿等，参考标准以及国内走访情况，重点负责标准章节

9郑建华IALA7

中心

标准航标灯射程计算方面的内容。

北海航海保障负责标准具体的编写，重点负责标准章节8增加检验报告的要

10张恒泉

中心求。

北海航海保障负责对标准进行校对、审核等，并且负责对整个标准内容的把

11王海青

中心关，并负责标准章节5.1一般要求部分的便携。

远方光电信息负责标准具体的编写，重点负责修订航标灯节奏光有效光强的

12毛之江

股份有限公司计算部分的测量原理。

负责标准具体的编写，国内外标准调研，重点负责修订标准章

远方光电信息

节光度计部分的要求，包括失匹配校正的方法部分的增加

13陈聪5.2.2

股份有限公司

与撰写。

远方光电信息负责征求意见整理、国内外标准调研，负责具体的编写、统稿

14李倩

股份有限公司等，重点负责修订标准章节6.2中航标灯基准光强的测量部分。

2

序号姓名单位承担的主要工作

负责标准具体的编写，负责征求意见整理、国内外标准调研，

远方光电信息

重点负责修订标准章节中航标灯基准光强的测量部分，并且

15唐宪6.2

股份有限公司

负责文件整理工作。

北海航海保障负责国内外标准解读及文件的整理工作，重点负责修订标准章

14郭小飞

中心节4.2中节奏光有效光强计算部分。

负责对标准进行校对、审核等，并且负责对整个标准内容的把

北海航海保障

关，重点负责修订标准章节术语与定义部分的编写，并负责

15李慧敏3

中心

规范性引用文件的修订。

北海航海保障负责收集国内外有关标准，重点负责修订标准章节4.1中光强测

16孔富镔

中心量原理，并且负责编制说明的编写。

（三）编制背景

航标灯是江河与海洋船舶重要的助航标志，在夜晚或者大雾天气时，它能

发出特定的灯光颜色和闪光节奏的光，保障船舶安全航行。实际应用中，通常

通过航标灯的光强、射程等参数评价航标灯的光学性能。

目前，国内关于航标灯光强测量主要是基于JT/T730-2008《航标灯光强测

量和灯光射程计算》，该标准中，航标灯闪光有效光强是通过测量航标灯的定

光光强并通过“Blondel-Rey”方法计算得到的。该方法存在一定的局限性，一

方面，该方法仅适用于标准的方波。而随着LED技术在航标领域的广泛应用，

闪光的实际光输出并不都是矩形波，因此基于定光光强计算有效光强存在一定

的局限性。另一方面，同一LED定光发光与闪光发光两种状态的结温不同，发

光效率不同，因此采用定光方法测量不能真实反映节奏光LED航标灯的发光强

度。此外，通过对采用LED光源的航标灯定光下的发光进行研究，发现部分LED

航标灯在定光下的光输出存在不稳定的现象。因此，采用光度计测量定光光强

时，若测量参数设置不合理，会导致测量结果不准确。

另外，2018年，IALAR0204，CIE29：2018均提出修正的阿拉德方法（Modified

3

AllardMethod,MAM）进行有效光强计算的方法。为解决JT/T730—2008标准

在测量中的局限性，客观的评价航标灯的性能，与国际标准接轨，有必要对JT/T

730—2008标准进行修订。

（四）主要工作过程

主要工作过程如下：

（1）2021年4月，标准起草组召开“交通运输标准化计划执行进度安排”

会议，确定各工作阶段的时间节点。

（2）2021年5月，调研航标灯国内外标准，并向国内代表性的航标灯厂商

发放标准修订的意见和建议征询表。

根据当前技术应用和发展情况，对照IALA航标灯的相关技术标准，在前期

征询意见反馈的基础上，通过综合分析研究，明确具体修订内容，编制形成修

订大纲。

（3）2021年6月，根据修订大纲要求，逐一对修订内容进行调查、研究，

起草撰写并完成标准草案。

（4）2021年7月2日，召开标准草案讨论会，对征询意见处理及标准草案

内容进行讨论，进一步对草案进行修改和完善。

（5）2021年7月29日，召开标准草案讨论会，对标准草案进行修订，明

确需验证项目。

（6）2021年9月9日，召开标准草案讨论会，对修订的标准草案以及编制

说明进行讨论并对前期验证实验进行讨论，明确草案修订内容以及还需验证项

目。

（7）2021年9月23日下午以及9月24日上午，召开标准草案讨论会，对

修订的标准草案以及编制说明进行讨论，确定了专家讨论会议需要的征求意见

稿以及编制说明。

（8）2021年10月22日，召开征求意见稿专家讨论会议，来自长江航道局、

4

东海航海保障中心、南海航海保障中心、国家灯具质量监督检验中心、中国计

量科学研究院、天津天元海科技开发有限公司、廊坊指南针航海设备有限公司、

烟台纳威给申莱茨电子科技有限公司、湖北蓝宇航标股份有限公司、上海炜实

航标设备有限公司、海口航标处等单位代表和专家参会，同时来自北海航海保

障中心和杭州远方光电信息股份有限公司的标准起草工作组人员参加了本次会

议，会议对修订的标准草案的内容进行讨论，完成征求意见稿。

（9）2021年11月2日下午，工作组召开征求意见稿终稿讨论会，对修改

的标准草案进行讨论，最终形成征求意见稿并修改相应的编制说明。

二、标准编制原则和标准主要修订内容及依据

（一）编制原则

1．全面性原则

为有效指导国内航标灯光强测量的规范化，该标准在编制过程中遵循了全

面性原则，考虑扇形光束航标灯、笔形光束航标灯以及有多个明显间隙发光区

域的航标灯的发光特性。

2．先进性原则

该标准参考IALA（国际航标协会）、CIE（国际照明委员会）等国际标准

的最新研究成果，提出具有一定前瞻性的测量方法。

3．实用性原则

本标准在编制过程中遵循实用性的原则，一方面，编制过程中，广泛征询

各生产厂商修订意见和建议，从厂商使用经验的角度，分析原标准的不足之处。

另一方面，修订内容均力求切合航标灯的实际应用，并经过试验验证，增强可

执行性。

4．继承性

本标准在编制过程中考虑到中国航标现状以及标准的过渡，增加标准适用

的广泛程度，在有效光强测试的时候给出了三种方法，有条件的实验室测量的

5

直接法以及在现有实验室测量的基础上小改进行测量的换算法。此外，针对一

些现场比对估算使用的话，还给出了有效光强的估算法，在2008年版原标准的

测试方法继承的基础上来进行修订更新，也增加了标准的实用性。

（二）标准的主要修订及依据

本标准在修订过程中，参考如下标准及指导文件：

GB/T17765-2021航标术语

GB/T2900.65-2004电工术语照明

IALAR0202(E200-2)MarineSignalLights-Calculation,Definitionand

NotationofLuminousrange

IALAR0204(E200-4)MarineSignalLights-DeterminationandCalculationof

EffectiveIntensity

IALAG1135DeterminationandCalculationofEffectiveIntensity

CIE229:2018GroundworkforMeasurementofEffectiveIntensityofFlashing

Lights

1.修改内容比对情况

修改内容的比对情况见表2。

6

表2修改内容比对表

序号2008年版规定本文件规定修订依据

本文件规定了航标灯光强的测量原有效光强不再是基于定光光强进行计算，纳

本标准规定了航标灯光强的测量、有

理、测量要求测量方法和灯光射程计入了MAM节奏光的有效光强的测量方法，

1效光强的计算和灯光射程的计算方

算方法以及检验报告的要求。（见范需测量航标灯定光光强或者节奏光有效光

法。（见年版范围）1

20081围）强，并根据基准光强计算射程。

本标准适用于各种环射及定向航标本文件适用于笔形光束航标灯、扇形

参考将航标灯分为笔形光束、扇形

2灯。其他航标灯可参照使用。（见光束航标灯的实验室测量，其他航标JT/T761

2008光束

年版1范围）灯可参照使用。（见1范围）

GB/T17765—2021航标术语

GB/T2900.65—2004电工术语照明

GB/T3978—2008标准照明体和几何

JJG245照度计检定规程（见2008年参考最新航标术语及电工术语，且标准中无

3条件

版2规范性引用文件）需用到照度计检定规程

GB/T20151—2006光度学CIE物理

光度系统

（见2规范性引用文件）

7

序号2008年版规定本文件规定修订依据

航标灯navigationlight

航标灯

为保证船舶在夜间安全航行而安装在light

4航标设施上的一类助航信号灯。它在为了引导船舶航行而设置在岸上或水参考最新GB/T17765-2021航标术语定义

夜间发出规定颜色和闪光频率的灯上的具有灯质、射程等规定特性的发

光，达到规定的照射角度和能见距离。光装置。（见3.1航标灯）

（见2008年版3.1航标灯）

节奏光的有效光强effectiveintensity

ofrhythmiclight

5无在同样环境和探测设备条件下，若定参考最新GB/T17765-2021航标术语定义

光光源和节奏光光源两者的发光强度

相等时的定光光源发光强度。（见3.2

节奏光的有效光强）

灯光射程luminousrange

由灯光的发光强度、大气透射率、灯

6无光的背景条件和观察者眼睛的照度阈参考最新GB/T17765-2021航标术语定义

值四个因素所决定的灯光最大可见距

离。（见3.3灯光射程）

8

序号2008年版规定本文件规定修订依据

笔形光束pencilbeam

集中在某一直线方向周围发射出去呈

笔形的光束。

7无参考JT/T761

注：笔形光束航标灯通常为定向发光

的航标灯或导光灯。（见3.4笔形光

束）

扇形光束sectorbeam

集中在一个面内或接近在一个面内发

射的呈扇形的光束。

8无参考JT/T761

注：扇形光束航标灯通常为环向发光

的航标灯或扇形发光的航标灯。（见

3.5扇形光束）

基准轴referenceaxis

笔形光束所集中的直线。

9无注：基准轴通常参考制造商的使用说参考JT/T761

明或常用方式来确定。

（见3.6基准轴）

9

序号2008年版规定本文件规定修订依据

基准面referenceplane

扇形光束所集中的面。

注1：这个面一般为水平面，某些情

10无况下为锥面。参考JT/T761

注2：基准面通常参考制造商的使用

说明或常用方式来确定。

（见3.7基准面）

分布光度计goniophotometer

测量光源、灯具、媒介或表面的方向

11无参考

性光分布特性的光度计。GB/T2900.65,845-05-22

（见3.8分布光度计）

基准光强referenceintensity

12无用于计算灯光射程的光强值。为了标准中引用而定义

（见3.9基准光强）

10

序号2008年版规定本文件规定修订依据

根据兰伯特（Lambert）1760年提根据兰伯特（Lambert）1760年提出

出的照度定律：照度与到点光源的距的照度定律，照度与到点光源的距离

离平方成反比，在光斜射的情况下，平方成反比，在光斜射的情况下，照

照度正比于光束方向与被照面的法线度正比于光束方向与被照面的法线所

所成角度的余弦。成角度的余弦。照度计接收面上的照度

按公(式1（)1）计算：

2θ

式0中：

�=�/�cos�I

照度计接收面上的照度，单位为式中：2

E=l∙cos（1）由于发光强度与照度之间的距离反比

勒克斯（lx）；——照度计接收面上的照度，单

定律不受灯光状态所影响，是一个通用的定

�被测航标灯的定光光强，单位为勒克斯（lx）；

0——律，灯光在闪光的状态下仍然适用，故修改

13位为坎德拉（cd）；E——被测航标灯光强，单位为坎

为“被测航标灯光强，单位为坎德拉（cd）”

�——被测航标灯的光源中心到照德拉（cd）；

（2）公式（1）和公式（2）为了不引起歧

度计接收面的距离，单位为米（m）；I——被测航标灯的光源中心到

义更改了书写格式

�——航标灯被测方向上光束与照度计接收面的距离，单位为米（m）；

照度计接收面法线之间的夹角。θl——航标灯被测方向上光束与

�

当等于零时，公式（1）变为：照度计接收面法线之间的夹角。

当θ等于零时，公式（1）变为：

�2

航标灯的定光光强0通过测得照

�=��

度值，再按公式（2）计算得出。航标灯的光2强通过测得照度值

�

，再按I公=式E（∙l2）计算得出。

（见�2008年版4.1测量原理）

（见4.1光强测量原I理）

E

11

序号2008年版规定本文件规定修订依据

修正的阿拉德方法（

航标灯闪光随时间而变化的瞬间光强ModifiedAllard

）采用卷积方法计算有

不能被直接测量时，其有效光强计算Method,MAM

效光强，按公式（）计算。

可采用“布朗德尔一雷”公式。3

Ieff∞

∞

+'''

�0eff

式中:�=��/(�+�)I=mtax−I(t−t)∙q(t)dt

Ie——航标灯闪光有效光强,单位为坎式中：

德拉(cd);

——航标灯瞬时光强，单位为坎德

I0——定光光强,单位为坎德拉(cd);拉（cd）；

I(t)参考

14IALAG1135Determinationand

t——闪光的明的持续时间，单位为秒——视觉系统响应函数。CalculationofEffectiveIntensity

对以不同的明的持续时间组成的

(s),按公式（）计算。

一组闪光，应以其中最短的明的持续q(t)4

时间计算；t的范围应以最大光强的q(t)

10%为起点取值；a

2

a+t(t≥0)

a——视觉时间常数，在夜间,通过遮蔽qt=

或开关产生的闪光0=0.2,通过旋转光式中：0(t<0)

学装置产生的闪光a=0.3。

——视觉时间常数，（蓝光），

（见2008年版5航标灯有效光强计（非蓝光）。

算）aa=0.2s

a（=见04.1.2s节奏光的有效光强计算）

12

序号2008年版规定本文件规定修订依据

如无特殊规定，实验室环境应符合以

下要求：

测量在暗室内进行°暗室内测量光轨a.环境温度应为23℃±5℃；

应在℃±℃时工作，在被测航标

205环境相对湿度～；

灯与照度计接收面两边应设置若干挡b.10%65%

屏,以保证不使杂散光照射到照度计c.大气压力86kPa～106kPa；

接收器上。暗室内墙壁涂以无光黑漆，增加环境湿度、大气压力以及其他干扰要求

15无影响试验精度的烟、尘、水汽、

测试设备、挡屏及其他测试附件均采d.的具体要求，修改了环境温度范围

机械振动、电磁和光照等干扰；

取无反光措施。

实验室应为暗室环境，暗室内墙

（见年版测量环境）e.

20084.3壁涂以无光黑漆，测试设备、挡

板及其它测试附件均应采取无反

光措施。

（见5.1.1实验室环境条件）

13

序号2008年版规定本文件规定修订依据

被测航标灯应在额定电压或额定电流

下工作。

对于交流供电的航标灯，在负载条件

下施加在被测航标灯上的交流电源电

压（RMS电压）应可调节至额定值的

±0.2%以内，若额定值是一个范围则本标准参考国际权威的照明产品光电测量

电源:根据不同灯器可采用直流稳压取中间值。交流电源应为具有规定频标准，《IESLM-79ApprovedMethod:Optical

电源或交流稳压电源，电源的不稳定率（如无特殊说明则为50Hz）的正弦

16andElectricalMeasurementsofSolid-State

度应小于土0.5%。电压波形，总谐波失真或谐波分量的LightingProducts》及CIES025《TestMethod

RMS总和不应超过基波频率的3%。

（见2008年版4.2.1.4电源）forLEDLamps,LEDLuminairesandLED

对于直流供电的航标灯，在负载条件Modules》

下施加在被测航标上的直流电源电压

应稳定在额定值的±0.2%以内。直流

电压的交流分量（RMS值）或纹波系

数不应超过直流电压的0.5%。

（见5.1.2供电要求）

14

序号2008年版规定本文件规定修订依据

分布光度计通常包括一个用于支承和定位被测航标灯（1）提高分布光度计旋转工作台的角度

的机械机构（即旋转工作台）和光度计以及其它必需精度，即角度精度应在±0.05°以内。该

的传感器和测量信号处理系统等。其中光度计也可被角度精度的提出是基于后面笔形光束航

光谱辐射计取代，通过测量光谱并积分计算得到光度标灯的发散角比较小，测试需要采用不大

值。分布光度计应满足如下总体技术要求：于0.1°的角度间隔，因此对于旋转工作

——具有良好的消杂散光性能，分布光度计置于测光台的角度精度要求应该在±0.05°以内。

暗室中，或测量光路在遮光筒的遮蔽下不被外界杂散此外，明确说明旋转工作台的测试几何，

光干扰；即CIEA-α方式的测量。本标准的A-α测

转台:可水平360°转动，垂直20°

——用溯源至国家计量机构的光强标准灯校准分布光试几何示意图参考《IESLM-79Approved

转动，水平度/垂直度盘最小分度为

度计；Method:OpticalandElectrical

171%

——旋转工作台的中心到光度计接收面的距离应能满MeasurementsofSolid-StateLighting

（见2008年版4.2.1.3转台）

足5.3.3的要求，必要时宜设置光度导轨；Products》以及GB/T22907-2008《灯具的

——采用的光度计应满足5.2.2的要求，若采用光谱辐光度测试和分布光度学》。

射计则应满足5.2.3的要求；（2）增加分布光度计消杂散光以及溯源

旋转工作台应采用如图1所示的A-α测量几何，典型的要求，主要是为了确保测试的准确性，

的分布光度计示意如图2所示；角度范围应满足：A该要求参考GB/T39394-2020/CIES

平面-180°～180°，α从-90°～90°；角度精度应在025/E:2015《LED灯、LED灯具和LED

±0.05°以内；最小角度测量步距不大于0.1°。模块的测试方法》中4.5.3.1采用光度计

（见5.2.1分布光度计）分布光度计的要求。

导轨(或其他相应的测量装置)：包括

安装照度计接收面的滑车。导轨调整

测试时，不一定需要导轨来调整测试距

18后,平直性误差在每米长度内不大于删除

离，故删除有关导轨的要求。

lmm。

（见2008年版4.2.1.1导轨）

15

序号2008年版规定本文件规定修订依据

（1）光度计总的相对光谱响应度的

光度计的相对光谱响应度的λ失匹配系数应小于或等于

’λ失匹配系数性能提升至一级，即

6%。对于发射白光的航标灯V测(量)，虽然强烈建f1议但不必须对’

光谱失匹配误差进行校正。对发射彩色光（如红色、绿色、V光(谱失)匹配度应小f1于6%。实验验证失匹

蓝色单色光）的航标灯，则必须对光谱失匹配误差进行校正。配系数影响光度测量结果较大。

利用公式（5）计算的光谱失匹配校正系数对光度计测得的光’

1

度值进行校正。具有两种或以上发光颜色的航标灯在不同颜（2）由f于光度计存在光谱失匹配校正，

照度计:应符合色测量时，应采用对应颜色的光谱失匹配校正系数对光度值通过试验验证，在测单色光时，探头的失

JJG245规定的进行校正。通过光度计的测量值乘以光谱失匹配校正系数得匹配将引起较大的测量误差。标准中关于

二级照度计要到校正值。按公式（5）计算光谱失匹配校正系数。单色光失匹配校正的要求参考GB/T

19求，最小读数不《灯、

λλλλλλλλ39394-2020/CIES025/E:2015LED

大于0.1lx。λ

AreltLED灯具和LED模块的测试方法》。

λS(λ)Sλ()λdλSλ()V(λ)dλ

（见年版

2008式中S：MCF=SA()V()dSt()Srel()d(380≤≤780)（3）光度计测量灵敏度，根据测试距离

4.2.1.2照度计）

λ——被测航标灯光谱功率分布，可由5.2.3所述的光谱的研究，由于航标灯的特殊透镜结构，测

辐射计测量得到；试距离至少是航标灯的环状发光面直径

St()

λ——CIE标准光源A的光谱分布，见GB/T3978-2008表的70倍。且航标灯的光强相对也比较弱，

1；因此对设备的灵敏度要求较高。1cd的有

SA()

λ——人眼光视效率函数，见GB/T20151-2006表1；效光强的航标灯可满足射程1.0海里，若

λ——光度计的相对光谱响应度。在实验室测量，测量距离为10m时，对

V()应照度值仅0.01lx。故规定光度计的测量

（rel见5.2.2光度计）

S()灵敏度应优于0.001lx。

16

序号2008年版规定本文件规定修订依据

若光度计的光谱响应度较难得到，则可采用绝对辐照度校准

过的光谱辐射计测量航标灯的光度值来对光度计测得的光度

值进行校正，按公式（6）计算得到光度校正系数，通过光度

计的测量值乘以校正系数得到校正值。具有两种或以上发光

颜色的航标灯在不同颜色测量时，应分别对每种颜色进行光

度校正。（1）由于航标灯基本都是LED灯，一些

LED采用PWM调制，在测量这类的调

S1制光时，如果调制光频率低于常规测量光

照度计:应符合

式中K：=S2度计频率下限或高于频率上限，或峰值过

规定的

JJG245——光谱辐射计测试被测航标灯的发光状态下的光度值；载，或设置时间未完成，则光度计读数会

二级照度计要

——光度计测试被测航标灯的同一发光状态、同一位置处的偏离算术平均值。因此，需要对常规测量

求，最小读数不S1

20光度值；光度计的调制光性能进行要求，要求参考

大于0.1lx。S2

K——光度计的光度校正系数。GB/T39388-2020/CIES023/E:2013《照

（见2008年版光度计的测量灵敏度应高于0.001lx，线性度应高于1%。度计和亮度计的性能表征方法》。

4.2.1.2照度计）光度计包括两种类型：

——常规光度计，应具有较低的调制光依赖性，按GB/T39388（2）增加了对快速光度计的响应时间以

中第5.12，在100Hz下的频闪光指数小于等于0.1%，在40Hz及采样频率的要求。主要是基于实验验

证。

和100000Hz下的频闪光指数小于f7等于5%；

’

——快速光度计，响应时间不f大7于10μs，采样频率至少为1

kHz。

（见5.2.2光度计）

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序号2008年版规定本文件规定