ILS設(shè)備故障案例淺析

段航宇

摘要：ILS設(shè)備是當(dāng)今民航最為常用的飛機(jī)精密進(jìn)近和著陸引導(dǎo)系統(tǒng)之一，使民航飛行器沿正確引導(dǎo)方向飛行且平穩(wěn)下降，最終安全著陸。導(dǎo)航設(shè)備維護(hù)是保障民航空管安全運(yùn)行至關(guān)重要的組成部分之一。文章以西安咸陽(yáng)國(guó)際機(jī)場(chǎng)所轄I(yíng)LS導(dǎo)航設(shè)備為例展開(kāi)分析，為導(dǎo)航工作人員維護(hù)此類設(shè)備提供有價(jià)值的參考與依據(jù)。

關(guān)鍵詞：ILS;電纜接頭;天線系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：V351.37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2019）12-0090-03

0 引言

儀表著陸系統(tǒng)（Instrument Landing System，ILS）是應(yīng)用最為廣泛的飛機(jī)精密進(jìn)近著陸引導(dǎo)系統(tǒng)。它的作用是由地面發(fā)射無(wú)線電導(dǎo)航信號(hào)實(shí)現(xiàn)航向道和下滑道指引，建立一條空中虛擬飛行軌跡，飛機(jī)通過(guò)機(jī)載設(shè)備確定自身與該飛行軌跡的相對(duì)位置，使飛機(jī)沿正確引導(dǎo)方向飛行且平穩(wěn)下降，最終安全著陸。本文根據(jù)多年維修維護(hù)設(shè)備取得的一些經(jīng)驗(yàn)，本著交流與借鑒目的，特例舉幾個(gè)案例供大家參考學(xué)習(xí)。

1 故障案例一

1.1 故障背景

2019年3月14日，20：15 23R儀表著陸系統(tǒng)航向設(shè)備因監(jiān)控參數(shù)中整體航道、整體寬度射頻值以及整體寬度DDM值告警導(dǎo)致設(shè)備關(guān)臺(tái)，故障現(xiàn)象如圖1所示。

20：16值班人員重啟設(shè)備，設(shè)備已恢復(fù)正常。

10：31.00，設(shè)備恢復(fù)正常，值班人員向塔臺(tái)通報(bào)設(shè)備正常提供服務(wù)。

1.2 設(shè)備復(fù)盤與探討

導(dǎo)航值班人員利用THALES設(shè)備[1]故障現(xiàn)象截圖，并結(jié)合前期測(cè)試數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，如圖2所示，初步判斷為8號(hào)天線陣子A8-M8環(huán)路出現(xiàn)問(wèn)題。因近場(chǎng)監(jiān)控DDM值正常，初步懷疑8號(hào)陣子監(jiān)控回路出現(xiàn)問(wèn)題。

1.3 技術(shù)分析

使用網(wǎng)絡(luò)分析儀的S11模式檢測(cè)8號(hào)天線陣子監(jiān)控電纜性能，并在監(jiān)控電纜接頭處模擬天線接頭彎折狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)監(jiān)控電纜接頭彎折到一定角度時(shí)，8號(hào)陣子回路衰減為-42dB。由于這個(gè)電纜接頭松動(dòng)以及電纜屏蔽層斷裂導(dǎo)致設(shè)備告警，如圖3所示。

值班人員重新制作新的電纜頭，并對(duì)15日11：00至22日11：10的數(shù)據(jù)進(jìn)行態(tài)勢(shì)分析，如圖4所示，DDM值變化量為±2μA，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定。

1.4 建議措施

ILS設(shè)備室外單元長(zhǎng)期服役，因電纜接頭松動(dòng)與電纜屏蔽層斷裂的問(wèn)題，導(dǎo)致導(dǎo)航設(shè)備關(guān)臺(tái)的現(xiàn)象比較少見(jiàn)。為了避免此類故障重復(fù)出現(xiàn)，筆者給予以下建議措施：

（1）建議對(duì)監(jiān)控電纜頭處增加彎頭，減少電纜頭與天線接口之間的損耗。（2）建議對(duì)電纜接頭處進(jìn)行密封處理。（3）建議對(duì)天線進(jìn)行敲擊晃動(dòng)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證設(shè)備監(jiān)控參數(shù)運(yùn)行穩(wěn)定度。

2 故障案例二

2.1 故障背景

2018年4月11日，值班人員按計(jì)劃對(duì)導(dǎo)航監(jiān)控室進(jìn)行換季維護(hù)。

10：08.30，值班人員在清潔05L北跑道機(jī)柜過(guò)程中，05L航向遙控線纜接頭掉落，遙控盒告警，值班人員立即查看遠(yuǎn)程電腦實(shí)時(shí)監(jiān)控參數(shù)，參數(shù)顯示設(shè)備工作正常。

10：09.50，值班人員將遙控線纜接頭接回，遙控盒告警依然存在。

10：10.10，值班人員發(fā)現(xiàn)05L航向遠(yuǎn)程PC顯示設(shè)備關(guān)機(jī)，立即按照應(yīng)急預(yù)案流程向塔臺(tái)通報(bào)05L儀表著陸系統(tǒng)暫不提供服務(wù)，然后通報(bào)隊(duì)部值班領(lǐng)導(dǎo)。

10.27.00，值班人員發(fā)現(xiàn)遙控線接頭接反，重新插拔。

10：29.50，重新登錄PC成功，設(shè)備顯示正常。

2.2 故障復(fù)盤與探討

技術(shù)骨干對(duì)當(dāng)天的ILS故障進(jìn)行了復(fù)盤，實(shí)現(xiàn)了事件當(dāng)天情形的重現(xiàn)。為了更進(jìn)一步明確遙控系統(tǒng)、遠(yuǎn)程PC和本地控制設(shè)備的各級(jí)權(quán)限，加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的認(rèn)識(shí)和了解，技術(shù)骨干另外做了幾組測(cè)試：

（1）當(dāng)遙控線一直處于反接狀態(tài)時(shí)，遙控盒處于失效狀態(tài)，設(shè)備會(huì)不規(guī)律的關(guān)機(jī)和重啟;當(dāng)設(shè)備重啟數(shù)次后出現(xiàn)授權(quán)打開(kāi)和進(jìn)入維護(hù)模式時(shí)，在遠(yuǎn)程用電腦登錄二級(jí)，打開(kāi)手動(dòng)模式，設(shè)備仍然會(huì)出現(xiàn)關(guān)機(jī)和重啟，并且會(huì)自動(dòng)關(guān)閉授權(quán)和退出維護(hù)模式;（2）在臺(tái)上將設(shè)備開(kāi)到本地模式，無(wú)論是手動(dòng)或者自動(dòng)位，在遠(yuǎn)程正常遙控設(shè)備均無(wú)效，證實(shí)當(dāng)開(kāi)啟本地模式以后會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)遠(yuǎn)程的遙控盒和PC的控制，但仍能夠通過(guò)遠(yuǎn)程查看設(shè)備狀態(tài)及參數(shù);（3）當(dāng)遙控線反接時(shí)，在臺(tái)上無(wú)論將設(shè)備開(kāi)到遙控還是本地、自動(dòng)或者手動(dòng)模式，均會(huì)導(dǎo)致關(guān)臺(tái)。

綜合以上幾次實(shí)驗(yàn)可以得出：

（1）本地模式的權(quán)限高于遙控盒和遠(yuǎn)程PC。（2）遙控盒母版MB1346-P9接口TXOFF口的關(guān)機(jī)命令是權(quán)限最高的關(guān)機(jī)指令，當(dāng)該口收到關(guān)機(jī)命令時(shí)，不管設(shè)備處于本地還是遠(yuǎn)程、手動(dòng)還是自動(dòng)，系統(tǒng)均會(huì)優(yōu)先執(zhí)行該命令。（3）當(dāng)遠(yuǎn)程遙控接線端1、2和3、4 接反時(shí)會(huì)出現(xiàn)關(guān)臺(tái)，但3、4端反接遙控盒正常工作。（4）根據(jù)附件10規(guī)定，本地狀態(tài)轉(zhuǎn)換程序設(shè)計(jì)有自動(dòng)循環(huán)開(kāi)啟功能，即便遙控線接反設(shè)備關(guān)臺(tái)，設(shè)備還會(huì)執(zhí)行自啟命令自動(dòng)開(kāi)啟，但由于一直接收TX OFF命令，設(shè)備會(huì)反復(fù)開(kāi)關(guān)機(jī)。

2.3 技術(shù)分析

北跑道05L ILS使用的是NM7000B[2]設(shè)備，2011年11月投入使用，設(shè)備板件均為較早一些的版本，遙控系統(tǒng)中本地設(shè)備的接口板件為CI1210;遠(yuǎn)程遙控盒由母版板件為MB1346和控制板件RCA1240C組成，如圖5所示。

正常情況下，05L ILS遙控線是通過(guò)2-4線經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備傳送回來(lái)至監(jiān)控室，其接法方法如圖6所示。

CI 1210板上的跳線接法如圖7所示，當(dāng)跳線S9、S10、S11同時(shí)被跳上之后，其遙控模式為2-4線傳輸?shù)腇SK頻移鍵控模式。

根據(jù)NM7000B維護(hù)手冊(cè)10.2.4.2可以知道，如圖8所示，MB1346可以通過(guò)航向和下滑P9口的TXOFF和ALARM互連來(lái)實(shí)現(xiàn)當(dāng)航向關(guān)閉時(shí)，下滑也自動(dòng)關(guān)閉的功能。由此可知，P9口的TXOFF端口具有實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)關(guān)閉設(shè)備的權(quán)限。

當(dāng)遠(yuǎn)端遙控線插反時(shí)，則原本接到LINE_A和LINE_B的線分別接到了ALARM和TXOFF，當(dāng)CI板和遙控盒通訊時(shí)，就會(huì)隨機(jī)在TXOFF端口接收一個(gè)信號(hào)，導(dǎo)致系統(tǒng)誤認(rèn)為是由于外在原因產(chǎn)生了一個(gè)關(guān)機(jī)命令而雙機(jī)關(guān)閉。

2.4 建議措施

在日常運(yùn)行中，遙控和供電系統(tǒng)等設(shè)備之外的外圍設(shè)施也是儀表著陸系統(tǒng)的重要組成部分，任何一部分出現(xiàn)故障都會(huì)對(duì)安全保障造成不同程度的影響。

該ILS故障案例主要將本次事件的經(jīng)過(guò)進(jìn)行還原，并對(duì)日常維護(hù)中可能會(huì)遇到的幾種情況進(jìn)行模擬演練，通過(guò)本報(bào)告形成一個(gè)清晰明確的結(jié)論，以提高維護(hù)人員在緊急情況下的應(yīng)急處置能力。

3 結(jié)語(yǔ)

本文所述的是ILS設(shè)備日常維護(hù)中不太可能會(huì)遇到的故障案例，對(duì)比分析，明確排故的思路。維護(hù)人員在遇到設(shè)備告警應(yīng)保持頭腦冷靜、根據(jù)故障現(xiàn)象、利用軟件參數(shù)及前期維護(hù)數(shù)據(jù)，進(jìn)行統(tǒng)籌分析從而提高判斷故障原因的速率。

以上是筆者在ILS設(shè)備維修維護(hù)過(guò)程中的一些心得體會(huì)，與大家分享經(jīng)驗(yàn)，如有不妥之處，敬請(qǐng)批評(píng)指正。

參考文獻(xiàn)

[1] ILS 410 Localizer LOC 411 Equipment Description[Z].THALES，Milano，2011（3）：16.

[2] Park Air System.NORMARC 7000B ILS Instrument Landing System Training Manual [Z].NORWAY：Park Air System，2011.

Brief Analysis of? ILS Equipment Failure Cases

DUAN Hang-yu

（Northwest Air Traffic Management Bureau， Xi'an? Shaanxi? 710082）

Abstract：ILS is one of the most commonly used precise approach and landing guidance systems in civil aviation. It enables civil aviation aircraft to fly in the right direction and descend smoothly， and finally land safely. Navigation equipment maintenance is an important part of ensuring the safe operation of civil aviation air traffic control. This paper takes ILS navigation equipment of Xianyang International Airport， Xi'an as an example， and provides valuable reference and basis for navigation staff to maintain such equipment.

Key words：ILS;cable connector;antenna system