民航導(dǎo)航設(shè)備常用維修方法及發(fā)展趨勢分析

熊水華 寧 楊

（中國民用航空西南地區(qū)空中交通管理局云南分局，云南昆明650200）

0 引言

民航導(dǎo)航設(shè)備主要包括全向信標測/距設(shè)備（DVOR/DME）、儀表著陸系統(tǒng)（ILS）、無方向信標（NDB）以及廣播式自動相關(guān)監(jiān)視（ADS-B）等，這些不同作用的設(shè)備組合在一起，為飛機提供航路航線的指引和定位，安全有效地引導(dǎo)飛機從始發(fā)機場飛行到目標地機場。

1 導(dǎo)航設(shè)備維修方法介紹

現(xiàn)在常用的維修方法是一種事后維修方式，也叫被動維修，是設(shè)備出現(xiàn)故障后的一種快速反應(yīng)方式。在導(dǎo)航設(shè)備傳統(tǒng)維修方法中，設(shè)備維修人員的專業(yè)素養(yǎng)非常重要，維修人員對整套設(shè)備的組成、電路流程圖、板塊電路圖、設(shè)備上各檢測端口及顯示燈的作用需非常熟悉，對維修工具如萬用表、示波器、頻率計、頻譜儀、電路板測試儀、電烙鐵、熱風(fēng)機等能熟練應(yīng)用。維修人員通過在日常維修中不斷積累經(jīng)驗，做到快速找到故障點，及時排除設(shè)備故障，減少設(shè)備故障對飛機正常飛行的影響。維修人員常用的維修方法有以下幾種：

1.1 直觀檢查法

直觀檢查法即修理人員憑借視覺、嗅覺和觸覺對故障設(shè)備進行仔細觀察，直接找到設(shè)備的故障所在。這種方法適用于元件短路、斷腳、脫焊、接觸不良、跳線錯誤等簡單故障維修。

例如在一次處理Indra公司生產(chǎn)的DVOR VRB-52D電源Output Fuse Alarm告警故障時，按說明書判斷應(yīng)為電源控制板故障，但拆卸電源輸出電纜過程中發(fā)現(xiàn)電纜有燒焦痕跡，對輸出電纜進行處理后故障消失，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)電源輸出電纜接觸不良，導(dǎo)致通過輸出保險絲的電流變小，電源控制板電路檢測到輸出保險絲上的電流超出告警門限后產(chǎn)生告警。

1.2 電阻檢查法

一個電路在工作正常時，用萬用表（最好是指針式萬用表）電阻檔測量某些線路應(yīng)顯示通路（可能有一個特定的阻值），有些應(yīng)顯示開路，經(jīng)過電路圖分析可知萬用表顯示阻值是否正常。當電路工作失常時，這些電路的阻值狀態(tài)將發(fā)生變化，如阻值變大或變小，線路由開路變成通路、由通路變成開路，晶體管被擊穿短路等。電阻檢查法就是根據(jù)電路在正常狀態(tài)與故障狀態(tài)時阻值變化的對比來判斷故障部位。

例如在一次檢修NORMARC NM3500設(shè)備監(jiān)控、控制單元AD、AL、DF、CU、KI等多塊電路板遭遇雷擊故障時，維修人員使用電阻檢查法，比較電路板在正常與故障時的電阻差別，仔細分析電路，查找故障元件對電路電阻值的影響，從而快速找到故障元件。

電阻檢查法在檢查遙控線路時也是比較有用的，正常時，設(shè)備遙控線路有一個確定的電阻值（典型值為600 Ω左右），比較正常值與故障時電阻的差異，可以很快找到故障線路。同樣地，對NORMARC NM7000、NM3500設(shè)備天線系統(tǒng)DC LOOP線路也可用電阻檢查法排查故障。

1.3 邏輯電路檢查法

在導(dǎo)航設(shè)備監(jiān)控、控制單元中，有許多邏輯電路，對于邏輯電路中的與門、或門、非門、同或異或門等數(shù)字電路，由于其輸入的信號為高電平或低電平，輸出也為高低電平，這樣，維修人員可通過電路的特性，人為地給邏輯電路加入高低電平，檢查輸出是否為邏輯電路的正確輸出，如果輸出正確，則此元件工作正常，如輸出不正確，則元件故障。

NORMARC NM7000、NM3500中的RD組件是一塊典型的邏輯電路，其中的異或門、與非門、繼電器等電路，都可以人為地加入一個高低電平來檢測輸出的邏輯電平是否正確，從而判斷元件是否工作正常。

1.4 電壓檢查法

這種檢查法通過檢測電路某些測試點工作電壓有無、偏大或偏小，從而判斷故障所在。

電路在正常工作時，各部分的工作電壓值是一定的（也有可能有小范圍波動），當電路出現(xiàn)開路、短路、元件老化時，電壓值必然會改變。應(yīng)用電壓檢查法檢測電路的變化，加以分析，可判斷元件是否故障。

1.5 邏輯推斷法

出現(xiàn)一個故障，首先得判斷故障參數(shù)所代表的信號流程，然后通過檢修儀器（萬用表、示波器、功率計等），分段觀察信號流程在各段電路中的工作情況，逐段排除正常的電路，把故障縮小到最小范圍，直至排除故障。

1.6 加熱檢查法

這種方法是對電路中某元件進行加熱，通過加熱后觀察故障現(xiàn)象的變化情況，以確定該元件是否存在故障。

當懷疑某個元器件因為工作溫度高而導(dǎo)致故障時，可以用電烙鐵或熱吹風(fēng)機對元件進行加熱，以模擬它故障狀態(tài)時的工作溫度，如加熱后出現(xiàn)了相同的故障，則說明是該元件的熱穩(wěn)定性不良，否則可排除該元件故障的可能性。

在電路檢修中，需要綜合利用各種方法，而不能生搬硬套其中的一兩種方法。值得強調(diào)的是，經(jīng)驗的不斷積累，才是提高維修水平的捷徑。比如說，設(shè)備維修后的總結(jié)，通過總結(jié)維修思路及過程，可以為以后的維修給出借鑒，減少維修要走的彎路。

2 導(dǎo)航設(shè)備維修發(fā)展趨勢

隨著計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，導(dǎo)航設(shè)備智能化、集成化程度以及軟件所占比重越來越高。而航空事業(yè)的發(fā)展，直接導(dǎo)致我國對導(dǎo)航設(shè)備等飛行保障設(shè)備的投資逐年加大，設(shè)備越來越多，可相應(yīng)的設(shè)備維護維修人員的增加不可能與設(shè)備增長呈正比，這使得設(shè)備維護人員的壓力越來越大。如何在壓力不斷增大的同時確保設(shè)備運行正常，這是一個非常矛盾的課題。而技術(shù)、思路創(chuàng)新是解決這一矛盾的必由之路，通過技術(shù)、思路創(chuàng)新，不但能減輕設(shè)備增加的同時需確保設(shè)備正常運行的壓力，而且能減輕設(shè)備增加的同時維修人員不能增加導(dǎo)致的人員工作壓力。具體實施方法如下：

2.1 預(yù)防維修

預(yù)防維修也叫主動維修，是對設(shè)備的積極維護方式。預(yù)防維修是以檢查為主的維修，主要是改變原有的事后維修思路，防患于未然，及時消除設(shè)備隱患，提高設(shè)備性能，達到減少設(shè)備故障概率，減少設(shè)備故障停機的可能，提高設(shè)備正常率和完好率的目的。預(yù)防維修的優(yōu)點是防患于未然，未病先治。

主要采用方法是按計劃對設(shè)備停機維護，對設(shè)備進行全面檢測及維護，包括信號參數(shù)檢測、數(shù)據(jù)測試、系統(tǒng)性能評估、接地檢測等，根據(jù)經(jīng)驗對設(shè)備性能進行預(yù)判，及時更換性能不好的板塊及元件，使設(shè)備性能恢復(fù)良好工作狀態(tài)。

2.2 預(yù)測性分析

設(shè)備預(yù)測性分析方法是基于現(xiàn)代快速發(fā)展的科學(xué)技術(shù)，如大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、傳感器技術(shù)等，持續(xù)收集設(shè)備各板件和機房內(nèi)時刻產(chǎn)生的溫度、濕度、電壓電流、場強、噪聲、設(shè)備監(jiān)控單元監(jiān)控的數(shù)據(jù)等。應(yīng)用Hadoop等大數(shù)據(jù)處理工具，對收集的數(shù)據(jù)進行存儲、分析、對比、挖掘和處理，預(yù)測設(shè)備各板件性能發(fā)展趨勢，對預(yù)計將出現(xiàn)性能下降或故障的板件進行及時更換，達到確保設(shè)備持續(xù)正常良好運行的目的。

應(yīng)用實例：2005年美國密蘇里州圣路易斯市做了一個實驗項目，給20輛公交車安裝無線傳感器來檢測車輛引擎的工作情況。這些數(shù)據(jù)被用來預(yù)測公交車何時候會拋錨以及維修的最佳時機。研究促使車輛更換零件的周期從30萬～40萬公里變成了50萬公里，僅這一項研究結(jié)果就幫助該城市節(jié)省了60萬美元。導(dǎo)航設(shè)備在合適的位置安裝上傳感器，對設(shè)備的各種運行環(huán)境、運行參數(shù)等進行監(jiān)測、分析、對比，同樣可以做到防微杜漸，提高設(shè)備的運行正常率、完好率，甚至節(jié)省設(shè)備維修資金。

3 結(jié)語

近年來，隨著民航事業(yè)的飛速發(fā)展，各地導(dǎo)航設(shè)備急劇增加，而設(shè)備維護維修人員增加緩慢甚至在逐漸減少，這導(dǎo)致了保障設(shè)備正常率和完好率等安全目標壓力逐年增加。要維護好設(shè)備，就必須通過各種維護維修方法的結(jié)合，來提高設(shè)備運行質(zhì)量。通過預(yù)防維修和事后維修相結(jié)合，對預(yù)測性分析方法的探索和實踐，逐步尋求對設(shè)備全面管理的方法，預(yù)知設(shè)備運行狀態(tài)，主動及時解決設(shè)備存在的問題和隱患，減少設(shè)備故障導(dǎo)致的被動維修，達到減輕設(shè)備維修維護人員日常壓力，提高設(shè)備運行正常率和完好率的目標。