SIR—S型二次雷達事件發(fā)生器板故障定位與分析

但強

【摘要】本文首先介紹了SELEX SIR-S二次雷達系統(tǒng)組成及監(jiān)控方式，然后詳細描述吳忠二次雷達VME事件發(fā)生器板故障案例中的故障定位處理過程，多重分析故障可能性使故障得以排除，為該型號雷達RPCM組件類似故障定位及處理積累了經(jīng)驗。

【關鍵詞】SIR-S 事件發(fā)生器 故障定位 RPCM

引言

吳忠二次雷達型號為SIR-S，是由意大利SELEX公司設計生產(chǎn)的具有S模式功能的單脈沖二次雷達。SIR-S為雙通道配置，可進行主備機自動切換或手動切換。吳忠SIR-S雷達設置的作用距離為200海里，最大作用距離為256海里，主要為西部航路區(qū)域管制提供雷達信號。吳忠雷達站是為了適應我國民航事業(yè)發(fā)展的需要加強空管系統(tǒng)整體功能及可靠性，全面提升空管保障能力的重要工程，是解決西部航路雷達管制和歐亞航路平行航路建設的主要部分，也對解決寧夏區(qū)域空管監(jiān)視問題，以及軍、民航飛行沖突的起著重要作用。該型雷達國內(nèi)安裝數(shù)量相對較少，本文就對近期SIR-S二次雷達的一次應答處理及通道管理組件中VEG板故障進行分析。

一、系統(tǒng)組成及監(jiān)控方式

1.1 系統(tǒng)組成

SIR-S為雙通道系統(tǒng)，互為冗余備份，每個通道都包括五大模塊：切換單元，電源單元，應答處理和通道管理單元（RPCM），接收機單元，發(fā)射機單元。切換單元change-over為共用，完成對通道的切換功能。其中RPCM組件又由以下板件組成：主處理器板（PowerPC MVME 5500），并行輸入輸出控制器（IP CARRIER），VME事件發(fā)生器（VEG），應答處理器（REP），視頻接口模塊（VIM）。應答處理器和通道管理組件（RPCM）主要完成的功能有與霄達頭處理器（RHP）進行數(shù)據(jù)交換，計時，詢問模式選擇管理，應答處理和相關，外部單元管理，BITE管理等。

1.2 系統(tǒng)監(jiān)控方式

SIR-S系統(tǒng)吳忠二次雷達的監(jiān)控方式包括RCP及LCMS。RCP即雷達系統(tǒng)的本地控制端，主要作用是提供一個友好的界而用于對天線、發(fā)射機和接收機設備控制、其他系統(tǒng)進行通信、執(zhí)行BITE功能以及對系統(tǒng)性能進行監(jiān)控。LCMS即本地控制與管理系統(tǒng)，可以通過圖形化界面的顯示，監(jiān)視雷達系統(tǒng)各個模塊的運行狀態(tài)，通過不同顏色的圖形界面予以顯示。除此之外，我們也可以通過板件指示進行初步判斷：當系統(tǒng)中的一塊板子發(fā)生故障時，最直觀的指示便是機柜中板子上的告警指示燈，觀察其是否有異常。同時系統(tǒng)還配備了雷達監(jiān)視管理系統(tǒng)RMM，雷達頭數(shù)據(jù)處理器RHP控制端。

通過以卜介紹，可以看到吳忠二次雷達可通過板件自身指示、LCMS和RCP等有著多種方式，幫助我們定位故障點，進行故障排查。

二、故障分析

2.1 故障現(xiàn)象

為了快速定位故障點，根據(jù)SIR-S系統(tǒng)的特點及監(jiān)控方式，分別發(fā)現(xiàn)了以下現(xiàn)象：

1）LCMS監(jiān)控端：LCMS上顯示二次雷達RPCM組件中，PPCA板件紅色告警。通過LCMS診斷日志上可以看到診斷日志如下：

LCN 2 CND：SSA：SSR RPCM A General Failure

LCN 2 CND：RPA：SSR Power PC A Failure

2）RCP雷達控制端：RCP主面板上顯示Chan和RPCM告警，RPCMAL ARM中可發(fā)現(xiàn)RPCM GEN.FAIL告警，持續(xù)觀察可發(fā)現(xiàn)FCRI OR W-DOG FIRFD告警時有時無。

3）板件指示：RPCM組件中的主處理器板，并行輸入輸出控制器，VME事件發(fā)生器，應答處理器，視頻接門模塊等板件指示燈均正常，沒有故障燈顯示出FATL狀態(tài)即故障狀態(tài)。

4） RMM顯示正常，RHP工作正常。通道B為主用，工作正常。

2.2 故障分析

通過觀察以上故障現(xiàn)象，我們可以判斷問題出現(xiàn)在通道A，可借助LCMS，RCP等系統(tǒng)監(jiān)控手段進行定位，根據(jù)故障指示燈進行相應處理。

第一步，檢查是否是線路松動或主處理器死機的原因。設備長期運行，部分線路可能松動。對通道A的RPCM各組件的連線和接口仔細檢查并緊固，然后重啟通道A。同時在RCP通道A的BITF信息欄和日志中觀察沒有故障事件記錄。但故障燈指示依然存在，表明并非這個原因。

第二步，判斷是否為板件故障。

1）根據(jù)LCMS中板件的告警指示，可判斷為RPCM中POWER PC MVMF5500組件故障，即RPCM組件的主處理器故障。

2）再根據(jù)RCP上的RPCM CEN.FAIL，根據(jù)廠家維修手冊說明，此燈亮則建議替換POWER PC MVME5500，由此再次判斷為POWER PC MVME5500板件故障。

通過LCMS和RCP告警指示，都將故障定位于POWERPC MVME5500，所以立即用備件更換POWER PC MVME5500板件。然而，更換上對應通道A的PPCA板以后，故障現(xiàn)象依然存在。

第三步，對于更換完備用POWER PC MVMF5500仍顯示故障，懷疑監(jiān)控軟件是否有問題。

1）對于更換備用板件后依然出現(xiàn)相同的故障信息，即PPCA故障，懷疑監(jiān)控軟件可能出現(xiàn)問題，重啟RCP本地控制端軟件，依然指示有故障。

2）為再次確認是否通道A更換板件后已正常，排除軟件故障的可能性，做好信息通報后，將通道切至A通道（之前主用為B），切至A通道后，發(fā)現(xiàn)通道A輻射關閉，同時RMM上只存有一次雷達點跡并無二次雷達點跡。切回B通道，工作正常。由此排除了軟件故障的可能性，某塊板件肯定出現(xiàn)了問題。

經(jīng)歷前三步的故障定位，重新整理思路。LCMS和RCP都將故障指向了PPCA板，但是更換備件后故障現(xiàn)象卻依然存在。可能故障點并非PPCA板，遂將A通道原來的PPCA板換下備件PPCA板。在RCP的指示燈告警中，有個FCRI OR W-dog Fired告警，或許這個告警是個突破口。根據(jù)維修手冊的步驟，在RCP中的選擇PROTECTION RESET，并無響應。隨后在PPCA板上按RESET鍵，隨后PPCA離線自檢，自檢完成后，設備上板件指示燈正常。在TRANSMITTER DETAILED ALARM DISPLAY PACE中并無發(fā)現(xiàn)有告警事件記錄，需要繼續(xù)定位故障點。FCRI OR W-dog Fired是LCMS和RCP中一個并不是指示PPCA板故障的告警，繼續(xù)查找與RPCM組件中其他板件的聯(lián)系。

進一步分析發(fā)現(xiàn)，RPCM組件中，watch-dog也VME事件發(fā)生器板（VEG）聯(lián)系緊密。VEG板產(chǎn)生時間事件，進行內(nèi)部事件解碼，同時進行對watch-dog邏輯控制及內(nèi)外部觸發(fā)的控制。由此，懷疑VEG/VSB組件可能出現(xiàn)問題，如果VEG故障則可能使LCMS及RCP軟件監(jiān)控信息不準確，導致RCP、LCMS均將故障矛頭指向主處理器PPCA。同時VEG的watch-dog邏輯控制功能發(fā)生錯誤，可能就是導致W-dog fired告警的原因。根據(jù)以上分析，推測VEG板故障。

2.3 故障排除

定位出可能的故障原因后，隨即按以下步驟對VEC板件進行更換：

1）在RCP上將通道切換改為手動，設置通道B為主用，將通道A發(fā)射關閉。

2）關閉機柜各組件電源，待指示燈滅后，移除VEC板上的連線，用扭矩扳手擰下J2 SMA連接頭，然后拔出RXl-TXI和RX2-TX2連接頭，擰松板件固定螺絲，取出原VEG板。在更換備件VEG板之前，有一點需要注意，即需要設定板件上的微型開關S63和跳線位置。圖1為微型開關S63的設置。

VEG板的ACP、ARP以及TBR的選擇則是通過跳線的設置，包括S8，S9，S10，SI1，S12和S13等，如圖2所示。其中RS422

接口只適用于單二次雷達（OFF-MOUNTED），由于吳忠為一二次合裝，故應為同軸電纜的跳線方式。

3）換上備件VEG板，連接好各連線。檢查連線無誤后，開啟機柜各組件電源。RCP上開啟發(fā)射。

進行到這一步后，觀察RCP，LCMS上告警均消失。在RCP上將主用通道切至通道A，運行狀態(tài)正常，觀察RMM目標融合正常，故障排除。由此可判定故障原因為VEG板件故障所引起的。

三、結(jié)束語

二次雷達設備模塊化、集成化程度越來越高，如何利用系統(tǒng)監(jiān)控軟件以實現(xiàn)快速故障定位、及時排除故障，成為維護人員設備維護的一個重要手段。隨著航班流量日益增大，吳忠雷達站的正常運行保障對西部航路區(qū)域管制顯得愈發(fā)重要。SIR-S二次雷達投入運行的時間并不長且同型號設備較少，每一次故障的出現(xiàn)有可能就是一次新的探索，是一個積累經(jīng)驗的過程。本文簡要的介紹了SIR-S二次雷達RPCM組件中VEG板件故障的定位和分析過程，希望對SIR-S二次雷達維護人員面對類似問題有所幫助。