某型機畫面部分?jǐn)?shù)據(jù)不更新故障分析

王鵬 過俊權(quán)

摘要：通過對某型飛機顯示控制管理系統(tǒng)中畫面顯示控制工作過程的論述，對飛行過程中出現(xiàn)的畫面部分?jǐn)?shù)據(jù)不更新故障進行具體的故障分析和總結(jié)，并提出一定的解決措施，以保證后續(xù)飛行任務(wù)順利進行。

關(guān)鍵詞：顯示控制;畫面數(shù)據(jù);故障分析

中圖分類號：TM93 文獻標(biāo)識碼：A??文章編號：1671-2064（2019）16-0000-00

0 引言

顯示控制任務(wù)處理系統(tǒng)主要由任務(wù)處理系統(tǒng)和顯示控制管理系統(tǒng)組成，任務(wù)處理系統(tǒng)主要設(shè)備為任務(wù)機，顯示控制管理系統(tǒng)的主要設(shè)備為與人機接口相關(guān)的顯示控制設(shè)備。

任務(wù)機作為飛機航空電子系統(tǒng)實現(xiàn)任務(wù)管理和網(wǎng)絡(luò)管理功能的基礎(chǔ)平臺，具備數(shù)據(jù)處理、信息交換、圖像/視頻處理以及數(shù)據(jù)存儲能力，由各個模塊構(gòu)成，IOM1模塊負(fù)責(zé)1553B總線與光纖總線間的通信管理，完成數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收，是任務(wù)機的系統(tǒng)控制器。DPM2模塊負(fù)責(zé)顯示控制管理等專項功能的計算任務(wù)。

飛機上的顯示控制設(shè)備主要由平顯、主顯、UFCP等組成，不僅是航電系統(tǒng)重要的人機接口顯示設(shè)備，還是飛機其他機載系統(tǒng)/設(shè)備主要的顯示窗口，是保障飛機飛行的重要顯示終端。

本文對某型飛機飛行過程中出現(xiàn)畫面部分?jǐn)?shù)據(jù)不更新故障進行分析和總結(jié)，提出相應(yīng)的解決措施。

1故障現(xiàn)象

某型飛機飛行過程中出現(xiàn)畫面部分?jǐn)?shù)據(jù)不更新故障，通過數(shù)據(jù)管理處理機記錄的視頻和飛行員描述，故障現(xiàn)象如下：

（1）飛行半小時后，顯示畫面部分?jǐn)?shù)據(jù)不更新;

（2）平顯除“余時”外，其他數(shù)據(jù)均不變化;

（3）主顯可從儀表切換到平顯，其他數(shù)據(jù)均變化;

（4）手動無法將航電系統(tǒng)正常切換到降級狀態(tài);

（5）飛機著陸后重啟設(shè)備均工作正常。

2 故障定位分析

2.1系統(tǒng)控制原理

顯示控制管理原理如圖1所示。

飛控計算機、通導(dǎo)、慣導(dǎo)、雷達、UFCP連接在1553B總線上。任務(wù)機內(nèi)IOM1模塊接收1553B總線數(shù)據(jù)，并通過運行在IOM1模塊上的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換軟件將接收的1553B總線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為FC（光纖）數(shù)據(jù)，并發(fā)送給任務(wù)機內(nèi)DPM2，DPM2運行顯控軟件，將接收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為ARINC661格式發(fā)送至顯示器顯示。導(dǎo)航通過光纖總線將導(dǎo)航解算的數(shù)據(jù)發(fā)送給DPM2。

2.2故障樹

根據(jù)數(shù)據(jù)管理處理機記錄的視頻、FC（光纖）總線和1553B總線數(shù)據(jù)以及飛行員所描述內(nèi)容， 結(jié)合工作原理與故障現(xiàn)象，故障樹如圖2所示。

2.3故障分析

2.3.1平顯故障

通過記錄的視頻查看，故障發(fā)生后平顯顯示的“余時”數(shù)據(jù)正常，同時主顯可調(diào)顯平顯的畫面，因此該故障分支可以排除。

2.3.2主顯故障

通過記錄的視頻查看，故障發(fā)生主顯可調(diào)顯平顯的畫面，4臺主顯同時壞掉的可能性很小。因此該故障分支可以排除。

2.3.3?FC（光纖）總線故障

與本次故障相關(guān)的FC（光纖）通信包括IOM1與DPM2之間、DPM2與顯示器之間的FC（光纖）通信。FC（光纖）通信故障可分為IOM1 FC（光纖）故障，DPM2 FC（光纖）故障。

查看FC（光纖）記錄數(shù)據(jù)，IOM1模塊的應(yīng)用層在故障之后數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換軟件發(fā)送的FC（光纖）數(shù)據(jù)中斷，其他FC（光纖）數(shù)據(jù)發(fā)送正常。IOM1模塊GSM層向任務(wù)機內(nèi)部其他模塊發(fā)送生命消息，其他模塊在接收到IOM1模塊發(fā)送的生命消息后進行生命消息應(yīng)答，如果IOM1模塊連續(xù)三次發(fā)送生命消息均未收到生命消息應(yīng)答，IOM1模塊將上報該模塊生命消息故障，應(yīng)用層收到DPM2節(jié)點的生命消息故障后會切換系統(tǒng)進入降級工作模式，本次故障發(fā)生后系統(tǒng)未主動進入降級工作模式，由此可判斷IOM1模塊GSM層FC（光纖）消息發(fā)送正常。因為FC（光纖）數(shù)據(jù)發(fā)送共用硬件平臺及驅(qū)動接口，因此判斷IOM1 FC（光纖）硬件鏈路及驅(qū)動函數(shù)無故障。

查看及分析視頻記錄確認(rèn)主顯、平顯可正常顯示畫面，僅部分?jǐn)?shù)據(jù)不更新，查看DPM2發(fā)送給主顯、平顯的FC（光纖）數(shù)據(jù)，確認(rèn)DPM2與主顯、平顯間FC（光纖）通信未中斷，且DPM2節(jié)點在收到IOM1模塊發(fā)送的生命消息后進行生命消息應(yīng)答，連續(xù)三次不進行生命消息應(yīng)答，IOM1模塊將上報DPM2生命消息故障，應(yīng)用層收到DPM2節(jié)點的生命消息故障后會切換系統(tǒng)進入降級工作模式，本次故障發(fā)生后系統(tǒng)未主動進入降級工作模式，因為FC（光纖）數(shù)據(jù)發(fā)送共用硬件平臺及驅(qū)動接口，由此可排除DPM2 FC（光纖）故障。

2.3.4 1553B總線故障

查看1553B總線記錄數(shù)據(jù)，各個設(shè)備（1553B總線的RT）向IOM1（1553B總線的BC）發(fā)送的數(shù)據(jù)一直正常，證明1553B總線是正常通信的，因此1553B總線故障可以排除。

2.3.5?DPM2軟件故障

DPM2上運行顯示控制管理軟件，DPM2把FC（光纖）數(shù)據(jù)通過交換機發(fā)給平顯、主顯，更新畫面。如果DPM2故障，平顯的“余時”數(shù)據(jù)卡死，無法更新。該故障分支可以排除。

2.3.6?DPM2硬件故障

查看分析監(jiān)控數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)DPM2與顯示器之間的FC（光纖）通信正常，且如果DPM2故障，任務(wù)機會進入降級工作模式，UFCP上的降級燈亮起，從現(xiàn)象看任務(wù)機沒有進入降級工作模式，F(xiàn)C（光纖）監(jiān)控數(shù)據(jù)中一直都有DPM2發(fā)送的FC（光纖）數(shù)據(jù)。因此DPM2沒有故障。該故障分支可以排除。

2.3.7IOM1模塊硬件故障（CPU和內(nèi)存）

IOM1模塊硬件CPU采用的是PC8640MGH1250HE，內(nèi)存（DDR3）采用MT47H128M16HG-3EIT，如果CPU故障或內(nèi)存故障則會導(dǎo)致系統(tǒng)的所有任務(wù)異常，其中包含了平臺軟件中的喂狗任務(wù)。喂狗任務(wù)異常時，系統(tǒng)無法正常喂狗，會導(dǎo)致因為狗叫而模塊復(fù)位。應(yīng)用任務(wù)則會切換到IOM2模塊，系統(tǒng)工作不受影響。由此可以排除CPU故障和內(nèi)存故障。

2.3.8?IOM1模塊平臺軟件故障

平臺軟件包含MBI驅(qū)動軟件、FC（光纖）驅(qū)動軟件。FC（光纖）網(wǎng)絡(luò)和1553B網(wǎng)絡(luò)均正常運行，因此該故障可排除。

2.3.9?IOM1模塊應(yīng)用軟件故障

（1）應(yīng)用監(jiān)控打印超時。監(jiān)控打印采用中斷的方式，在打印信息過多時會占用CPU的相當(dāng)大一部分資源。隨著長時間的飛行，CPU溫度的上升，CPU的處理能力會下降，有導(dǎo)致低優(yōu)先級的任務(wù)無法正常運行，任務(wù)延遲，雖然任務(wù)不會卡死，但是可能引起任務(wù)掛起。

（2）任務(wù)運行異常。通過對1553B總線數(shù)據(jù)分析查看，故障后IOM1模塊只發(fā)送了“MBI緊急消息接收”任務(wù)，可執(zhí)行，模塊內(nèi)其他啟動任務(wù)未執(zhí)行，因此可判斷“MBI緊急消息接收”任務(wù)運行異常，不能釋放CPU，導(dǎo)致其他任務(wù)不能執(zhí)行。

3 結(jié)語

通過現(xiàn)象及故障樹排查，造成此次故障直接原因為IOM1里“MBI緊急消息接收”任務(wù)運行異常，不能釋放CPU，導(dǎo)致其他任務(wù)不能執(zhí)行。

通過分析和試驗驗證采取了如下解決措施：

（1）屏蔽所有監(jiān)控打印信息，減少打印監(jiān)控造成的影響，避免由于打印過多導(dǎo)致任務(wù)運行異常;

（2）對可能存在數(shù)組訪問越界的地方增加數(shù)組下標(biāo)保護判斷;

（3）增加任務(wù)監(jiān)控功能，當(dāng)存在任務(wù)運行異常后，對任務(wù)進行重新啟動復(fù)位;

（4）更換IOM1硬件模塊，隨著長時間的飛行，CPU溫度的上升，CPU的處理能力會下降，有導(dǎo)致低優(yōu)先級的任務(wù)無法正常運行。

經(jīng)上述分析排查，采取更換IOM1硬件模塊，屏蔽監(jiān)控打印信息和增加任務(wù)監(jiān)控功能，可解決該故障，飛機可以開展后續(xù)飛行。

收稿日期：2019-06-25

作者簡介：王鵬（1987—），男，漢族，陜西西安人，本科，工程師，研究方向：機務(wù)維修。