關(guān)于ILS維護(hù)參數(shù)預(yù)警的案例與分析

繆以涵

摘 要儀表著陸系統(tǒng)是機(jī)場(chǎng)運(yùn)行的重要設(shè)備，此次故障主要由LF板中的芯片問題通過RMS總線輸入RMA錯(cuò)誤信號(hào)，干擾了RMA板的正常監(jiān)控程序，造成了維護(hù)參數(shù)產(chǎn)生預(yù)警。

【關(guān)鍵詞】?jī)x表著陸系統(tǒng) 維護(hù)參數(shù)預(yù)警 信號(hào)干擾

儀表著陸系統(tǒng)（Instrument Landing System—ILS）作為國(guó)際民航組織（ICAO）的標(biāo)準(zhǔn)精密進(jìn)場(chǎng)和著陸設(shè)備已經(jīng)使用五十多年了。它是第二次世界大戰(zhàn)前由美國(guó)首先研制成功的，在戰(zhàn)后不久的臨時(shí)國(guó)際民航組織芝加哥會(huì)議上，被確認(rèn)為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)著陸設(shè)備。此后幾十年來，全世界一千余個(gè)民用和軍用機(jī)場(chǎng)都先后裝備了這種設(shè)備，其為飛機(jī)的安全進(jìn)近和著陸作出了極大的貢獻(xiàn)。

ILS由地面設(shè)備和機(jī)載設(shè)備組成。地面設(shè)備可以分為三個(gè)部分：航向信標(biāo)臺(tái)、下滑信標(biāo)臺(tái)、指點(diǎn)信標(biāo)臺(tái)（或測(cè)距儀臺(tái)），其典型位置如圖1所示。機(jī)載設(shè)備則包括相應(yīng)的天線、接收機(jī)、控制器及指示器等。

此次我們的故障就發(fā)生在航向設(shè)備部分。

1 故障的發(fā)生以及現(xiàn)象

在設(shè)備正常工作的情況下，維護(hù)參數(shù)顯示都是OK，如圖2所示。

但是當(dāng)時(shí)設(shè)備突然發(fā)生預(yù)警，設(shè)備主參數(shù)都顯示正常值，但右邊的維護(hù)參數(shù)有很多狀態(tài)都顯示“*”號(hào)，如圖3所示。

可以發(fā)現(xiàn)除了1號(hào)機(jī)航道和余隙發(fā)射機(jī)的部分電壓以及CSB、SBO的功率、I&Q調(diào)制參數(shù)都有不同程度的預(yù)警和告警，其他板件檢測(cè)部分都顯示正常。

2 分析故障現(xiàn)象

在分析故障之前，首先要了解各板件的功能和作用，只有在了解各板件產(chǎn)生什么信號(hào)的前提下，才能更好的解決故障。

2.1 機(jī)柜內(nèi)各板件的功能以及產(chǎn)生的信號(hào)

2.1.1 發(fā)射機(jī)模塊

LF：產(chǎn)生CSB的I/Q和SBO的I/Q信號(hào)；

OS：產(chǎn)生載波和頻率信號(hào)；

LPA/GPA：對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制放大生成CL CSB/SBO和CLR CSB/SBO。

2.1.2 監(jiān)控模塊

MF：監(jiān)控前級(jí)數(shù)據(jù)；

MO：處理返回的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)；

TCA：對(duì)發(fā)射機(jī)進(jìn)行控制；

RMA：遙控發(fā)射機(jī)以及監(jiān)控機(jī)柜各參數(shù)。

2.2 分析故障點(diǎn)

由圖3設(shè)備預(yù)警狀態(tài)圖顯示，航道和余隙發(fā)射機(jī)的CSB、SBO的功率顯示“*”號(hào)，結(jié)合各板件的功能，與CSB、SBO功率有關(guān)最有可能出現(xiàn)問題的就是LPA，但如果LPA出現(xiàn)問題，那么監(jiān)控主參數(shù)不可能都顯示正常數(shù)據(jù)。

同理在上圖中發(fā)現(xiàn)除了功率顯示不正常以外，SBO的I信號(hào)也顯示不正常，跟I/Q信號(hào)有關(guān)的LF板也有可能出現(xiàn)問題，但是LF出現(xiàn)問題的話同樣主參數(shù)的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)不太可能顯示正常。

由此排除是發(fā)射機(jī)模塊的板件出現(xiàn)問題，轉(zhuǎn)移目標(biāo)，有可能數(shù)監(jiān)控模塊的某些板件出現(xiàn)了問題。

監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)正常，則首先排除了MO和MF兩塊監(jiān)控板的問題，那么最有可能出現(xiàn)問題的就是作為監(jiān)控顯示機(jī)柜參數(shù)的RMA了。

RMA是RMS系統(tǒng)的主要組成部分，RMS系統(tǒng)的作用是監(jiān)控機(jī)柜內(nèi)所有的監(jiān)控參數(shù)以及板件的運(yùn)行情況，還有一個(gè)作用就是遠(yuǎn)程遙控設(shè)備。所以我們準(zhǔn)備更換RMA板件，更換完成后發(fā)現(xiàn)之前預(yù)警的維護(hù)參數(shù)依然預(yù)警，問題并沒有得到解決！

對(duì)照RMS設(shè)備框圖逐級(jí)進(jìn)行分析，RMS框圖如圖4所示。

通過分析板件連接圖發(fā)現(xiàn)，有兩塊板件通過RMS總線連接到RMA和TCA上，TCA由于是控制單元，而設(shè)備的控制單元均正常，所以我們把故障的重點(diǎn)集中到了MO和LF上，MO板主要是負(fù)責(zé)處理返回的各種監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，與此次故障關(guān)系不大，于是研究的重點(diǎn)就集中在LF板上。

通過研究LF板的線路圖發(fā)現(xiàn)LF板主要由三塊芯片組成：數(shù)字信號(hào)音頻產(chǎn)生器NMP137A、DSP芯片和Flash memory NMS221。其中DSP計(jì)算NMS221 CSB/SBO公式，把它們送到DACs進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，生產(chǎn)CSB I/Q和SBO I/Q信號(hào)。

最后我們通過更換新的LF板，問題得到解決。

3 得出結(jié)論并總結(jié)經(jīng)驗(yàn)

雖然這個(gè)問題得到了解決，但還是得對(duì)換下來的LF板進(jìn)行分析：為什么LF板發(fā)生故障，而CSB、SBO的功率會(huì)出現(xiàn)顯示故障呢？

最后根據(jù)分析電路圖并結(jié)合以前的經(jīng)驗(yàn)得出結(jié)論：由于LF板中某塊芯片出現(xiàn)問題，通過RMS連接線，給RMA輸入了干擾信號(hào)，導(dǎo)致在維護(hù)窗口中多項(xiàng)功率和I/Q信號(hào)監(jiān)控顯示不正常，而設(shè)備發(fā)射機(jī)參數(shù)均正常。

4 最后總結(jié)

設(shè)備會(huì)出現(xiàn)這樣的問題，很有可能是因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間工作，導(dǎo)致機(jī)柜過熱或者芯片老化，也有可能因?yàn)闄C(jī)柜的接地沒做好，導(dǎo)致板件之間產(chǎn)生靜電，對(duì)芯片造成了損害。在今后對(duì)設(shè)備的維護(hù)中盡量做到完整、細(xì)致。

參考文獻(xiàn)

[1]金遼.儀表著陸系統(tǒng)原理[M].上海：民航華東空中 交通管理局，2006.

[2]施先貴.設(shè)備維護(hù)與安全管理專題培訓(xùn).

作者單位

中國(guó)民航華東空管局 上海市 200000