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THALES411航向设备天线分配单元内部故障分析

2019-10-14赵德生

科技创新导报 2019年23期

赵德生

摘   要:着陆是飞机飞行中的最后阶段,对于着陆引导设备的依赖程度也最高。导航设备维护是保障民航空管设施至关重要的组成部分。目前在民航空管系统内部,THALES410系列仪表着陆系统是比较普遍在用的盲降设备,该系列设备与其他不同品牌型号的盲降设备在设计理念及工艺技术等方面存在诸多不同之处。在隐患排查、故障点定位等维修任务中需要根据其自身特点进行深入学习及掌握。

关键词:THALES411  天线分配单元  监控参数  假航道

中图分类号:V351                                   文献标识码:A                        文章编号:1674-098X(2019)08(b)-0005-02

首都机场共有2个方向仪表着陆系统使用THALES 410系列设备,其中01方向为Ⅱ类运行方向,19方向为Ⅰ类运行方向。2013年某日,19方向THALES411航向设备天线分配单元内部出现故障,引起多项监控参数预警并在外场检测到假航道,经多次测试排查,最终查找到并排除故障点。本文将对此次故障进行详细分析,希望日后在该类型设备维护维修中得以学习利用。

1  故障情况及现象

2013年5月27日上午,首都机场19航向设备双监控器参数预警,具体参数为航道位置近场的射频电平(RF level. course pos nearfield)、航道位置整体的射频电平(RF level. course pos integral)、航道宽度整体的射频电平(RF level. course width integral)以及余隙宽度整体的调制度差(DDM clearance width integral)数值偏低,在预警门限值上下波动或超出预警门限值。

随即对发生故障的19航向设备进行测试检修。通过外场测试仪表PIR检测,发现外场测试(近端)航道中心线正常,航道中心线两侧航道宽度点的DDM值为0.09,宽度点东侧(90Hz占优)3.5m处有假航道,再向东4m处又出现假航道,两部发射机换机后故障现象基本一致,由此判断是航向设备公共部分出现故障。检查天线分配箱和天线阵子之间电缆连接,未见异常。检查天线分配箱组件内部,发现有固定板件的螺丝松动,将螺丝紧固后重新开机,设备自动恢复正常,此时故障现象消失且无法重现,航道中心线和航道宽度点外场测试结果正常,无假航道出现。

2013年5月28日凌晨,19航向设备监控参数再次出现预警(此时首都机场的运行方向为01号,故对机场的整体运行未造成影响),技术人员进行测试检修,在测试检修过程中设备自行恢复正常。

自2013年5月27日至6月3日,19航向先后出现5次参数预警并外场出现假航道,且故障现象相同,均为航道近场位置的射频电平(RF level. course pos nearfield)、航道位置整体的射频电平(RF level. course pos integral)、航道宽度整体的射频电平(RF level. course width integral)以及余隙宽度整体的DDM(DDM clearance width integral)值低。

2  故障排查过程

2.1 对发射机和监控器的检查及判断

19航向设备故障,两部监控器参数同时预警,航道位置近场的射频电平(RF level. course pos nearfield)值为83%,余隙宽度整体的调制度差(DDM clearance width integral.)分别为-19.7%和19.2%,航道位置整体的射频电平(RF level. course pos integral)、航道宽度整体的射频电平(RF level. course width integral)值在85%上下浮动(预警门限为85%),故障发生时为1号发射机工作,换2号发射机工作后故障现象依旧,预警数值基本相同。由于两部发射机的几项相同参数出现双监控器预警,因此初步排除发射机和监控器故障的可能性,怀疑为公共部分或者天线阵子故障。

进行外场测试,外场测试(近端)结果证明航道中心线正常,两侧宽度点DDM为0.09左右(航道偏宽),宽度点东侧(90Hz占优)3.5m处有假航道,再往东4m出又出现假航道,两部发射机故障现象基本一致,进一步排除监控通道故障,将故障范围缩小到天线阵子和公共部分的发射通道。

2.2 对发射机至天线分配箱之间的检查及判断

完成故障点初步判定后,将机柜顶端发射电缆断开,连接功率计进行测量,测量结果证实机柜内发射通路工作正常,排除此部分故障的可能性。

继续检查,在天线分配箱处断开来自发射机柜的发射电缆,连接功率计进行测量,测量结果证实发射信号在进入天线分配箱之前正常,排除发射机至天线分配箱之间电缆故障的可能性。

检查天线分配箱和天线阵子之间电缆连接,未见异常。

检查天线外观并用综合测试仪对天线阵子进行测量,未见异常。

2.3 对天线分配箱内部的检查及判断

经过前期排查分析后,重点检查天线分配箱中的各组件。采取替换法分别更换MB和MA-CL板件,更换后故障现象依旧,排除是MB和MA-CL板件问题造成设备故障的可能性。

至此,已基本将故障定位为MA-CO21板件。目视检查MA-CO21板件,发现MA-CO21上C1、C2电容有断裂缝隙,使用加热和制冷工具对C1、C2电容进行加热和制冷,监控器参数并未发生变化。

继续对MO-CO21板件进行测试,将测试结果与厂家设备技术手册中参数对比,发现W7通道(对应输出CO1、CO2,即12号天线和10号天线)异常。对此通道做热处理和冷处理时,发现板件覆铜板第一颗固定螺丝附近的两个焊点之间的衰减量会增大3dB,而松开板件第一固定螺丝后,两个焊点之间的衰减量剧烈变化。而采用同样方式处理MO-CO21板件其他部分时则未见明显变化。因此将故障定位在MO-CO21板件覆铜板第一颗固定螺丝附近两个焊点之间有隐形损伤。受外界温度变化影响,导致从W7到CO1、CO2通路发射信号不正常,造成双监控器参数预警并在外场形成假航道的故障现象。

3  盲降设备类似故障测试及故障排查经验总结

(1)当盲降设备出现双监控器参数预警或告警,需先检查判断是否为单发射机故障,如果两部发射机工作时均出现相同预警或告警,则可判断为设备公共部分(如天线、天线分配箱、线缆等)故障或者是外场环境因素造成。

(2)若判断是公共部分故障,对于机柜内部公共部分,可先行更换疑似故障板件来判断故障与否。对于室外单元(包括电缆、天线阵子、天线分配箱等),可使用综合测试仪等仪器仪表逐段测量,缩小可能出现故障的范围,直到确定故障点。

(3)故障發生后及时进行外场测试,若外场测试信号正常,则可判断设备发射通道正常,是监控通道故障引起故障或参数预警告警;若外场测试信号异常,则可判断是发射通道故障引起故障或参数预警告警。

(4)盲降设备更换天线分配箱等公共部分、天线阵子、进行大修或重大调整后,需要进行特殊校验,校验合格后方可投入使用。

通过对此次故障排查过程的梳理,可以总结出针对THALES411航向设备天线分配箱故障时的一些经验及思路,希望在日后处理解决类似故障时可以学习借鉴,更快更准确地判断排查出故障点,缩短故障时间,降低盲降设备故障对空管运行的影响。

参考文献

[1] 陈湘.SELEX 2100型航向天线故障分析[J].科技资讯,2017,15(29):9-10.

[2] 郭阳.NORMARK7013B航向天线故障一例[J].电子技术与软件工程,2017(16):116.