DVOR4000全向信標設備典型故障的探討分析

民航青?？展芊志?王成國

引言

近年來，隨著航空業(yè)的飛速發(fā)展，越來越多的高精度導航技術(shù)如衛(wèi)星導航運用到航空領(lǐng)域中。多普勒甚高頻全向信標DVOR導航技術(shù)依靠其成本低、航線多等優(yōu)點，依然是我國航空領(lǐng)域重要的導航技術(shù)。

多普勒甚高頻全向信標主要提供飛機相對于地面信標天線基準點的方位角，與DME配合使用實現(xiàn)極坐標定位，運用于機場內(nèi)DVOR臺出航歸航；航路上作為航路檢查點；兩個DVOR臺之間直線定位；輔助ILS系統(tǒng)在進近程序中保障飛機安全著陸。就目前而言，多普勒甚高頻全向信標仍是近程導航中不可獲取的保障手段，并且多為意大利THALES 公司DVOR4000型設備。

本案例發(fā)生的DVOR4000設備投建與2005年，服役年限長，設備老化，性能下降，難免會出現(xiàn)一些疑難故障。本文探討分析了此DVOR4000設備MOD110-P故障的故障點定位、判斷處理的方法。

一、DOVR4000系統(tǒng)簡介

THALES DVOR4000由硬件及軟件部分組成。硬件包括發(fā)射機TX1和TX2（互為主備），監(jiān)視器MSP1和MSP2，本地遠端通信接口LRCI，電源管理BCPS，天線轉(zhuǎn)換單元ASU，天線系統(tǒng)六部分組成。軟件包括發(fā)射機軟件，監(jiān)視器軟件，通信接口LRCI軟件，操作軟件。

發(fā)射機由頻率合成器SYN-D，調(diào)制放大器MOD-110/MOD-110P，功率放大器CA-100，控制耦合器CCP-D，射頻轉(zhuǎn)換開關(guān)RFD，調(diào)制信號產(chǎn)生器（信號產(chǎn)生）MSG-S，調(diào)制信號產(chǎn)生器（控制）MSG-C，天線分配接口ASU-INT組成。

發(fā)射機部分產(chǎn)生調(diào)制、放大輻射信號。DVOR信號輻射是由兩大部分：載波輻射和邊帶輻射共同完成的。圓心位置的中央天線輻射載波；位于直徑13.5米左右的圓周上的邊帶天線輻射兩個邊帶。其中中央天線輻射30Hz AM的載波F0調(diào)幅信號，這個信號作為基準信號，也就是說，在不同時刻，不同方位上，獲得的這個信號的相位是保持恒定的。在圓周上的邊帶天線輻射F0+9960Hz、F0-9960Hz頻率信號。同時，還以30轉(zhuǎn)/秒的角速率沿圓周作逆時針旋轉(zhuǎn)。在空間任一方位上接收的邊帶天線輻射信號不再是固定頻率的F0+9960Hz或F0-9960Hz信號，變?yōu)榫哂?80Hz最大頻偏的兩個調(diào)頻信號。這兩個信號與中央天線輻射的載波F0信號合成后，在載波F0上產(chǎn)生了另一個幅度調(diào)制，該調(diào)制信號為以9960Hz為中心，480Hz為最大頻偏，30Hz為變化頻率的調(diào)頻信號，稱之為副載波信號。

二、故障現(xiàn)象

DVOR4000設備在23∶30分左右出現(xiàn)一號發(fā)射機雙監(jiān)控器方位告警并跳變，9960調(diào)制度低告警，并且調(diào)制度頻繁跳變，調(diào)頻指數(shù)跳變，畸變多項參數(shù)預警（如圖1）。但并未自動關(guān)機切換至二號發(fā)射機。值班人員手動切換至二號發(fā)射機，各項參數(shù)正常，設備正常運行。

圖1 故障現(xiàn)象

三、故障分析、判斷

因為二號發(fā)射機正常工作，所有參數(shù)均正常，所以可以排除公共部分（監(jiān)視器、本地/遠端通信接口、天線轉(zhuǎn)換單元、天線系統(tǒng)）故障，初步判定為一號發(fā)射機故障。通過軟件“CHECK”功能對設備進行檢查，除圖1所示告警項外，無不正常項。對于此類故障，需結(jié)合監(jiān)控軟件BITE參數(shù)可判斷故障點?？赡茉斐烧{(diào)制度低部件包括HF功率部分、控制信號部分、發(fā)射機通路等。

1.HF功率部分的限制造成載波調(diào)制度降低，CA-100和MOD-110都有限制功能，如果它們進入限制就會使載波的調(diào)制度過低。因此需檢查 BITE ADC-1中ACM1的值正確

2.如果從MSG-S來的控制信號不正確，會造成調(diào)制度過低。因此需檢查CSB _1_ S2，CSB_1 _ST_ 6這兩項參數(shù)。

3.發(fā)射機通路部分，需檢查BITE ADC-1中，ACA1 R 、ASB1 R、ASB2 R 。

4.載波電平過高會造成調(diào)制度過低，需檢查TX設置中載波功率的設置，查看ASB1、ASB2、SB1A-ST3、SB2A-ST3。

5.合成器工作超出了108-118范圍，合成器的輸出信號過低都會造成調(diào)制度過低。因此需查看MON1/2 Measurement中看上下邊帶的頻率： Upper Sideband Frequency,SBA、Lower Sideband Frequency ,SBB以及TX1/2 BITE DIGITAL中：LEVEL SB1：BFSB1、LEVEL SB2：BFSB2。

6.邊帶相位錯誤或相位控制電壓不正常會造成調(diào)制度過低，需查看TX1/2 Adjustment中：SBA/B RF Phase和它的控制電壓。

由于設備故障時，只有監(jiān)控器的參數(shù)告警，對照上述分析查看BITE參數(shù)，各項參數(shù)均為正常值，因此排除故障時難度增加。通過維護人員仔細對比發(fā)現(xiàn)的RF PHASE MEASUREMENT數(shù)值異常跳變。并且觀察到其值在355°左右時參數(shù)恢復正常，跳變過大時，9960調(diào)制度、調(diào)頻指數(shù)以及方位等會出現(xiàn)告警，因此判斷為邊帶相位錯誤導致的參數(shù)告警。并且由于該類型設備服役時間長，板件老化，性能下降時調(diào)試放大板件即MOD110-P故障的概率較大，因此將故障點定位為MOD-110P，但因無其他可參考BITE參數(shù)，無法具體定位是上邊帶MOD-110P故障還是下邊帶MOD-110P故障。

四、故障恢復

維護人員關(guān)閉設備電源，更換一號發(fā)射機上邊帶MOD-110P模塊，開機運行，故障現(xiàn)象依舊。更換一號發(fā)射機下邊帶MOD-110P模塊對調(diào)，開機運行，此時DVOR工作正常，方位、9960調(diào)制度、調(diào)頻指數(shù)、畸變參數(shù)均正常無跳變；RF PHASE MEASUREMENT穩(wěn)定無跳變，觀察一段時間均無不正常項，設備恢復正常。

五、結(jié)束語

由于DVOR4000全向信標服役時間久，在日常運行中難免會由于設備老化出現(xiàn)一些疑難故障。并且故障案例中無BITE參數(shù)異常，無可參考數(shù)值，增加了故障點定位的難度。遇到此類故障時需仔細對比各項BITE參數(shù)，即使無告警也會造成方位、調(diào)制度等參數(shù)不正常。本文簡述了DVOR4000 MOD-110P故障的分析與判斷，希望對廣大同行在日后的維護工作中有所幫助。由于筆者水平有限，內(nèi)容略顯簡略，若文中有缺漏、不正確之處，還望大家批評指正，不甚感激。