SELEX 2110型下滑天線故障分析

摘?要：儀表著陸系統(tǒng)（ILS）是應(yīng)用最為廣泛的飛機(jī)精密進(jìn)近和著陸引導(dǎo)系統(tǒng)，主要由航向信標(biāo)、下滑信標(biāo)和指點標(biāo)組成，航向信標(biāo)提供航向道信號，下滑信標(biāo)提供下滑道信號，指點標(biāo)指示飛機(jī)距離跑道入口距離。因儀表著陸系統(tǒng)存在室外單元部分，容易受溫度、濕度、外來生物侵入等因素的影響，嚴(yán)重時造成設(shè)備故障告警，影響航班正常安全運(yùn)行。本文簡要介紹一起SELEX?2110型下滑儀下天線故障案例，從故障現(xiàn)象到故障分析解決，為使用該型號的設(shè)備維護(hù)人員提供故障分析處理借鑒。

關(guān)鍵詞：ILS;SELEX?2110型下滑儀;天線故障

儀表著陸系統(tǒng)也稱為盲降，它能在低天氣標(biāo)準(zhǔn)或飛行員看不到任何目視標(biāo)準(zhǔn)的天氣下，引導(dǎo)飛機(jī)進(jìn)近著陸，所以加強(qiáng)對儀表著陸系統(tǒng)的維護(hù)和維修顯得尤為重要。在本部門SELEX?2110型下滑信標(biāo)運(yùn)行過程中，曾出現(xiàn)下天線陣子故障導(dǎo)致設(shè)備告警關(guān)機(jī)的不安全事件，當(dāng)時正處于春運(yùn)保障期間，又是進(jìn)近著陸主用方向，對管制運(yùn)行造成很大壓力，下面將對該案例進(jìn)行詳細(xì)分析介紹。

1?2110型下滑儀設(shè)備主要信號流程

SELEX?2110型下滑儀頻率合成器產(chǎn)生90HZ、150HZ、1020HZ音頻信號、航道載波信號和余隙載波信號，這些信號送往航道發(fā)射機(jī)和余隙發(fā)射機(jī)，經(jīng)過調(diào)制放大等處理后，產(chǎn)生航道CSB、SBO信號和余隙CSB信號，生成信號再送往切換及混合單元，由該模塊里的繼電器進(jìn)行上天線選擇。繼電器出來的備用發(fā)射機(jī)射頻信號經(jīng)衰減后送給TRU，TRU進(jìn)行幅度和相位混合處理后，輸出備用機(jī)的航道、寬度、余隙等信號給監(jiān)控器。繼電器出來的主用發(fā)射機(jī)射頻信號在APCU模塊里對航道CSB、SBO和余隙CSB進(jìn)行幅度相位調(diào)整，生成的信號送往下滑天線進(jìn)行輻射。

SELEX?2110型下滑儀所采用天線屬于捕獲效應(yīng)天線，天線分為上、中、下三塊，其中上天線輻射航道SB0、余隙CSB信號，中天線輻射航道SB0、CSB信號，下天線輻射航道SB0、CSB、余隙CSB信號。這些信號在輻射的同時，也會耦合出一部分射頻信號送往MRU，經(jīng)過MRU的混頻和寬度處理產(chǎn)生發(fā)射機(jī)的航道、余隙、寬度信號送給監(jiān)控器進(jìn)行后續(xù)處理。

圖1?MRU監(jiān)控信號路由

2?故障現(xiàn)象

通過設(shè)備的遠(yuǎn)端維護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)（PMDT），讀出雙發(fā)射機(jī)執(zhí)行監(jiān)控器（雙監(jiān)控器）航道、余隙RF?Level告警（數(shù)值分別為58.9、59），Width?DDM告警（數(shù)值為0.314），Path?DDM偏高（數(shù)值為0.036）;近場監(jiān)控器（雙監(jiān)控器）RF?Level告警（數(shù)值為51.4），Path?DDM告警（數(shù)值為0.050）。

3?故障排查過程

第一步，將設(shè)備備機(jī)開啟，切換主備上天線，現(xiàn)象：上天線的主用發(fā)射機(jī)執(zhí)行監(jiān)控器和近場監(jiān)控參數(shù)告警，不上天線的備用發(fā)射機(jī)機(jī)監(jiān)控參數(shù)正常，由此判斷設(shè)備發(fā)射機(jī)及監(jiān)控器正常，應(yīng)重點檢查電纜、接頭及室外天線部分。

第二步，從MRU模塊監(jiān)控信號產(chǎn)生流程中得知，下天線耦合回來的監(jiān)控信號產(chǎn)生了余隙、航道、寬度監(jiān)控信號，中天線耦合回來的監(jiān)控信號產(chǎn)生了寬度監(jiān)控信號，上天線耦合回來的監(jiān)控信號產(chǎn)生了航道、寬度監(jiān)控信號。下滑設(shè)備執(zhí)行監(jiān)控器的告警參數(shù)包括了余隙、航道、寬度，結(jié)合原理及故障現(xiàn)象可判斷問題出現(xiàn)在下天線路由部分。

第三步，根據(jù)設(shè)備監(jiān)控路由（主用監(jiān)控：發(fā)射機(jī)—發(fā)射電纜—天線——監(jiān)控電纜—MRU—監(jiān)控器;備用監(jiān)控：發(fā)射機(jī)—TRU—監(jiān)控器）判斷，發(fā)射機(jī)和監(jiān)控器正常，問題出現(xiàn)在：發(fā)射電纜—天線—監(jiān)控電纜—MRU這一段。用網(wǎng)絡(luò)分析儀接上中下發(fā)射電纜（發(fā)射電纜連天線）測回波損耗，數(shù)據(jù)：上天線：-21.16dB∠49.85°，中天線：-22.16dB∠65.18°，下天線：-9.35dB∠117.25°，對照08下滑儀巡檢報告數(shù)據(jù)（報告日期2019.05.16），如下表，確認(rèn)是下天線發(fā)射線纜天線部分出現(xiàn)問題。

第四步，將下天線發(fā)射電纜從天線上拆除，接上假負(fù)載，用網(wǎng)絡(luò)分析儀S21模式測量發(fā)射電纜回波損耗數(shù)據(jù)：-2649dB∠25.41°，確認(rèn)下天線發(fā)射電纜沒問題。對調(diào)下天線發(fā)射和監(jiān)控電纜，測量環(huán)路損耗數(shù)據(jù)：-10.30dB∠120.59°，同樣損耗過大，確認(rèn)問題出現(xiàn)在下天線部分。

第五步，將發(fā)射、監(jiān)控電纜恢復(fù)正常，用網(wǎng)絡(luò)分析儀測下天線發(fā)射—監(jiān)控環(huán)路損耗，大概數(shù)值在-10dB左右（損耗過?。?，通過敲擊下天線，數(shù)值在-10dB至-13.14dB左右之間跳動。在設(shè)備告警時，用PIR接下天線監(jiān)控線纜，下天線監(jiān)控RF值為8.8dBm，輕敲下天線設(shè)備恢復(fù)正常時，用PIR測下天線監(jiān)控RF值為11.1dBm左右，此時可以確認(rèn)下天線存在異常。

第六步，拆除下天線前保護(hù)罩，發(fā)現(xiàn)下天線內(nèi)部功分網(wǎng)絡(luò)輸入端接地處存在虛焊，如圖2所示，導(dǎo)致接地不良。對下天線內(nèi)部功分網(wǎng)絡(luò)輸入端接地處進(jìn)行補(bǔ)焊后，測量下天線發(fā)射端回波損耗-25.7dB，發(fā)射監(jiān)控環(huán)路-13.48dB，開啟設(shè)備后正常。

4?故障原因

此次下滑儀下天線故障的原因，是由于下天線在設(shè)計生產(chǎn)過程中存在缺陷（接地設(shè)計不合理），加上三亞春運(yùn)繁忙期間重型客機(jī)較多，長期受飛機(jī)起降產(chǎn)生的震動、溫度變化等多種因素影響，導(dǎo)致接地焊點產(chǎn)生應(yīng)力變化及金屬疲勞造成脫焊。下天線內(nèi)部功分網(wǎng)絡(luò)輸入端接地處存在虛焊，導(dǎo)致下天線發(fā)射—監(jiān)控環(huán)路損耗變小，設(shè)備監(jiān)控參數(shù)上導(dǎo)致執(zhí)行監(jiān)控器和近場監(jiān)控器參數(shù)告警。同時，虛焊處對震動較為敏感，以至于設(shè)備故障初期不穩(wěn)定、故障排除過程中出現(xiàn)時好時壞的現(xiàn)象。

5?結(jié)語

本文主要介紹了實際運(yùn)行中Selex?2110型下滑儀天線故障的案例，在此次故障處理的過程中，結(jié)合了故障現(xiàn)象、測量數(shù)據(jù)及設(shè)備原理進(jìn)行綜合分析，為此類設(shè)備維護(hù)人員提供一個解決類似故障的方向。針對此次故障的原因，建議運(yùn)行部門對該型號設(shè)備的天線進(jìn)行系統(tǒng)檢查，排除存在虛焊的隱患，同時加強(qiáng)對設(shè)備室外單元部分的維護(hù)管理，做好防潮、防銹、防蟲等工作，提高設(shè)備保障水平。

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作者簡介：周鵬（1993—?），男，漢族，海南瓊海人，本科，初級，研究方向：民航導(dǎo)航。