儀表著陸系統(tǒng)（ILS）運行數(shù)據(jù)研究及分析

韓楠

摘 要：本文針對某機場儀表著陸系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)進(jìn)行研究和分析，圍繞ILS設(shè)備的使用時長、DME運行故障、設(shè)備監(jiān)控參數(shù)和外場測試四方面展開研究，分析引起參數(shù)變化的原因，希望對以后的維護工作有一定的幫助。

關(guān)鍵詞：儀表著陸系統(tǒng);DME;外場測試

中圖分類號：V351.37 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? 文章編號：1003-5168（2021）30-0037-03

Abstract： This paper makes a detailed research and analysis on the operation data of an airport instrument landing system. Four aspects are focused on： service time of ILS equipment， DME operation fault， equipment monitoring parameters and field test， the causes of parameter changes are analyzed， which hopes to be helpful for future maintenance.

Keywords： instrument landing system; DME; field test

儀表著陸系統(tǒng)，作為民航界各大運輸機場的非目視進(jìn)近和著陸系統(tǒng)，又被業(yè)內(nèi)人士稱為盲降系統(tǒng)[1]。自1949年以來，該系統(tǒng)一直是世界上應(yīng)用最廣泛的精密進(jìn)近系統(tǒng)[2]，對飛機的安全著陸、機場的安全運行、航班正點率的保障都有著巨大的影響。儀表著陸系統(tǒng)發(fā)生故障將會導(dǎo)致航班大面積延誤，影響機場的安全運行，因此對儀表著陸系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)進(jìn)行研究和分析具有重要的意義。某機場包括南北跑道12L、12R、30L、30R四套導(dǎo)航設(shè)備，其型號均為NORMARC7000B。本文針對該機場儀表著陸系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計，研究其變化規(guī)律，分析引起參數(shù)變化的原因。

1 不同導(dǎo)航設(shè)備使用時長分析比較

該機場運行至今，南跑道導(dǎo)航設(shè)備受二平滑施工影響，其余時間均處于開放狀態(tài);北跑道導(dǎo)航設(shè)備受換頭影響，始終有一套導(dǎo)航設(shè)備處于關(guān)閉狀態(tài)。南北跑道導(dǎo)航設(shè)備自安裝以來，運行時間較長，數(shù)據(jù)量較大，不便于統(tǒng)計，因此本文以2020年全年數(shù)據(jù)為例，對該機場導(dǎo)航設(shè)備的使用時長進(jìn)行了統(tǒng)計，如表1所示。

由表1統(tǒng)計結(jié)果可以看出，3—9月由于南跑道導(dǎo)航設(shè)備關(guān)閉，只使用北跑道降落，因此南跑道兩套導(dǎo)航設(shè)備的使用時長均為0;北跑道導(dǎo)航設(shè)備12L的使用時長大于30R的使用時長，南跑道導(dǎo)航設(shè)備12R的使用時長大于30L的使用時長。以上數(shù)據(jù)分析表明，該機場東風(fēng)居多，主用北跑道12L方向。因此，在此后的安全保障工作中，導(dǎo)航監(jiān)控人員和設(shè)備維護人員應(yīng)在正常維護四套盲降設(shè)備的同時，增加對12L的維護頻次。

2 DME運行故障原因分析

2020年全年DME運行平穩(wěn)，未出現(xiàn)重大故障。然而，在南跑道關(guān)閉期間，先后出現(xiàn)三次故障，其中兩起自動恢復(fù)正常，一起設(shè)備維護人員去現(xiàn)場查看后設(shè)備恢復(fù)正常。故障現(xiàn)象描述：南跑道巡臺期間發(fā)現(xiàn)30L下滑DME1號監(jiān)控器中DELAY指示燈熄滅，PRIMARY指示燈告警，設(shè)備參數(shù)中1號監(jiān)控器系統(tǒng)延時為48.7 us。經(jīng)主備機轉(zhuǎn)換、互換1號、2號測試詢問器后，判斷為1號測試詢問器波形不穩(wěn)定導(dǎo)致故障，更換備件調(diào)試后恢復(fù)正常。故障原因分析：南跑道30 LDME設(shè)備已連續(xù)運行近十年，設(shè)備板件有老化趨勢，建議逐步儲備關(guān)鍵備品備件，確保發(fā)生故障后能夠迅速更換備件恢復(fù)運行。

3 不同導(dǎo)航設(shè)備監(jiān)控主參數(shù)運行分析

ILS設(shè)備的航向信標(biāo)和下滑信標(biāo)使用時間過長，設(shè)備參數(shù)也會產(chǎn)生漂移，進(jìn)而造成安全隱患。根據(jù)儀表著陸系統(tǒng)設(shè)備的原理可知，CL、DS、CLR是從每一根發(fā)射天線耦合取樣射頻信號，然后傳入監(jiān)控混合網(wǎng)絡(luò)MCU，再由監(jiān)控混合網(wǎng)絡(luò)MCU傳回到ILS設(shè)備中，因此基本不受外界干擾[3]。然而，近場監(jiān)控信號NF從天線輻射的信號進(jìn)行取樣，再經(jīng)過120 m的射頻電纜傳輸，送至設(shè)備主機監(jiān)控單元[4]。該設(shè)備主機近場參數(shù)變化與外界的場型變化有重大關(guān)系，因此監(jiān)控信號會產(chǎn)生較大的波動。本文分別對該機場的四套盲降設(shè)備的CL、DS、CLR、NF四個信號的DDM、SDM、RF進(jìn)行統(tǒng)計。結(jié)果表明，四個監(jiān)控信號的主參數(shù)均在正常范圍內(nèi)波動，沒有發(fā)生參數(shù)預(yù)警和告警。圖1～3為該機場2021年1—6月12L下滑盲降設(shè)備CL、DS、CLR、NF的DDM、SDM、RF參數(shù)的變化曲線，由曲線可以看出NF的DDM有明顯變化，其他參數(shù)相對穩(wěn)定。

由圖1至圖3可以看出，12L下滑盲降設(shè)備的CL、DS、CLR、NF四個信號的DDM、SDM、RF參數(shù)指標(biāo)保持穩(wěn)定且偏差在正常范圍內(nèi)，能夠保障設(shè)備正常運行。但是該套導(dǎo)航設(shè)備的NF信號的DDM和RF參數(shù)隨著時間的增加，波動較大。長此以往，可能會導(dǎo)致12L下滑導(dǎo)航設(shè)備發(fā)生故障，造成安全事故。參數(shù)波動的原因分析：①在北跑道綜合養(yǎng)護期間，導(dǎo)航設(shè)備維護人員對12L下滑的ILS機柜進(jìn)行測量，發(fā)現(xiàn)DDM、SDM值均正常，因此排除發(fā)射機故障;②利用PIR對天線分配單元和監(jiān)控混合網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測量，發(fā)現(xiàn)示數(shù)均正常，因此確定這兩個模塊正?？捎?③通過拍打及遮擋上、中、下天線，排查是否為天線故障，多次試驗測試結(jié)果表明，在寒冷的夜晚，拍打及遮擋下天線，導(dǎo)航設(shè)備參數(shù)會發(fā)生波動，甚至?xí)霈F(xiàn)關(guān)機現(xiàn)象，因此，初步判定為下天線故障。考慮到航班運行的安全，在2021年7月以后對12L下滑設(shè)備進(jìn)行持續(xù)觀察，如參數(shù)繼續(xù)增大，則考慮更換天線配件，并進(jìn)行投產(chǎn)校驗。

4 外場測試

為保證儀表著陸系統(tǒng)穩(wěn)定運行，除了對必要的內(nèi)部參數(shù)測試分析外，還需要定時對機場著陸點進(jìn)行外場測試[5]。外場測試運用外場測試儀，選定所測航向臺的對應(yīng)頻率后，對地面發(fā)射臺的調(diào)制度、調(diào)制度差進(jìn)行測量[6]。設(shè)備維護人員每次對外場測試點的調(diào)制度差進(jìn)行詳細(xì)記錄，圖4為該機場在2021年某月對南北跑道12L、30R、12R、30L四套航向設(shè)備的月外場測試數(shù)據(jù)。

從圖4可以看出，四套盲降設(shè)備外場測試的調(diào)制度差在0.00DDM到0.18DDM范圍內(nèi)變動。角位移和調(diào)制度差基本成線形關(guān)系：從0度到±10度，調(diào)制度差均大于0.18DDM;±10度到±35度范圍內(nèi)，調(diào)制度差均大于0.155DDM，所有數(shù)據(jù)均符合外場測試要求。

5 總結(jié)

本文對某機場日常維護的導(dǎo)航數(shù)據(jù)進(jìn)行全面分析，重點圍繞不同盲降設(shè)備的運行時長、DME運行故障、盲降監(jiān)控主參數(shù)變動、外場測試四個方面進(jìn)行研究。本文的研究數(shù)據(jù)可以為導(dǎo)航維護人員提供重點維護的方向，盡早規(guī)避出現(xiàn)門限告警造成設(shè)備關(guān)機的可能。

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