论文部分内容阅读
摘 要：仪表着陆系统（ILS）是目前应用最为广泛的飞机精密进近和着陆引导系统，它为正在进行着陆的航空器提供垂直引导、水平引导和距离信息。国内一些机场近几年陆续引进SELEX公司生产的仪表着陆系统，本文简要介绍SELEX2100型航向天线故障时的分析方法和技巧，为该型号设备的维护人员提供一些借鉴。
关键词：SELEX 2100型航向天线 天线故障 分析
中图分类号：V2 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）10（b）-0009-02
民用飞机的進近着陆基本上都是依靠地面仪表着陆系统（Instrument landing system）的支持，仪表系统的正常运行对保障机场的飞行安全和继续有着至关重要的作用，所以加强仪表着陆系统的维护和维修就显得尤为重要。ILS 2100为美国SELEX公司生产的仪表着陆系统，包含航向设备和下滑设备。其中航向设备天线阵主要有14单元、16单元和20单元3种类型。三亚凤凰机场安装了该航向设备20单元辐射振子的天线阵。在该设备的运行中，曾出现单个天线振子故障引起设备告警关机，进而影响安全保障的事件。下面将对该案例进行详细介绍。
1 故障现象
如图1所示，设备告警参数指向RMS DATA ANTENNA FAULTS，8L天线告警，其他参数正常。
告警显示8L天线的天线电压检测值为2.51V，状态为OPEN CABLE。正常检测值应该在2.99～3.56V，状态显示为NORMAL，如图2所示。
2 故障排查和原因分析
该ANTENNA FAULTS参数在默认状态下为关键参数，如果不更改设置将会引起设备关机。该电压检测参数的工作原理如图3所示。
天线（电缆）检测板提供一个天线故障检测电压（约5V）给DU分配单元，通过DU后从各个输出口接入发射电缆，继而传输到每个天线。经每个天线耦合出监控信号通过监控电缆送到CU混合单元，最后送到天线（电缆）检测板，形成一个回路检测。在此回路上的任何故障都会影响此天线测量电压值，不同的故障情况表现为不同的电压值，回到天线检测板的电压值正常为2.99～3.56V。如表1所示。
基于以上的分析，进行以下的排查测试。
（1）经联机软件再次检查，确认该航向天线8L检测电压偏低，只有2.0V左右，并显示OPEN CABLE告警。该值正常检测大概为3.0～3.2V左右。
（2）用万用表在分配单元DU板和CU板处测量电压值，检查结果与软件一致。DU的输出口都正常，测量值4.9V左右；天线耦合回CU的电压值偏低，只有2.0V。正常值应为3.2V。
（3）使用网络分析仪从DU输出处测量该告警天线驻波比，当时测量结果达到3.5V。初步判断为天线故障。
（4）为再次排除DU或者CU故障的可能，先交叉连接DU的8L和8R，故障未转移，说明DU输出正确；恢复DU连接线后再交叉连接CU的8L和8R，故障转移，说明CU的检测正常。
（5）用万用表和网分测量甩开天线后的发射电缆和监控电缆，都显示正常。
（6）甩开8L天线的发射电缆和监控电缆，使用万用表欧姆档对天线里边的发射端口和监控端口进行测量。发射端口为3.2kΩ左右，且持续跳动，正常测量值应为无穷大；监控端口为5kΩ左右，且持续跳动，正常应为开路状态。
（7）据以上测量和分析，判断为该天线内部故障，表现为天线内部有电路短路现象。
（8）故障原因：三亚凤凰机场地处海边，空气的湿度和含盐量都较高，对室外部件的元器件可能会带来不利影响。另该设备的安装周期较长，也可能会因为设备到货后的长期闲置导致不可预见的损害，对室外天线的防虫、防潮处理也有不利影响。
3 结语
本文通过对SELEX公司生产的仪表着陆系统2100航向天线故障检修过程的介绍，并结合设备原理框图，提供了一个解决此类问题的方向。建议对该设备的室外部件单元加强防水、防潮、防锈、防虫等处理，分析和研究故障的直接原因，给出相关预防措施，避免此类问题再次发生。
参考文献
[1] SELEX公司.Model 2100 Capture-Effect Localizer System Operations and Maintenance[Z].2008.
[2] SELEX公司.Model 2238 Remote Control Status Unit＼2238 Remote Status Display Unit and 2138 Remote Status Unit Operations and Maintenance[Z].2012.
关键词：SELEX 2100型航向天线 天线故障 分析
中图分类号：V2 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）10（b）-0009-02
民用飞机的進近着陆基本上都是依靠地面仪表着陆系统（Instrument landing system）的支持，仪表系统的正常运行对保障机场的飞行安全和继续有着至关重要的作用，所以加强仪表着陆系统的维护和维修就显得尤为重要。ILS 2100为美国SELEX公司生产的仪表着陆系统，包含航向设备和下滑设备。其中航向设备天线阵主要有14单元、16单元和20单元3种类型。三亚凤凰机场安装了该航向设备20单元辐射振子的天线阵。在该设备的运行中，曾出现单个天线振子故障引起设备告警关机，进而影响安全保障的事件。下面将对该案例进行详细介绍。
1 故障现象
如图1所示，设备告警参数指向RMS DATA ANTENNA FAULTS，8L天线告警，其他参数正常。
告警显示8L天线的天线电压检测值为2.51V，状态为OPEN CABLE。正常检测值应该在2.99～3.56V，状态显示为NORMAL，如图2所示。
2 故障排查和原因分析
该ANTENNA FAULTS参数在默认状态下为关键参数，如果不更改设置将会引起设备关机。该电压检测参数的工作原理如图3所示。
天线（电缆）检测板提供一个天线故障检测电压（约5V）给DU分配单元，通过DU后从各个输出口接入发射电缆，继而传输到每个天线。经每个天线耦合出监控信号通过监控电缆送到CU混合单元，最后送到天线（电缆）检测板，形成一个回路检测。在此回路上的任何故障都会影响此天线测量电压值，不同的故障情况表现为不同的电压值，回到天线检测板的电压值正常为2.99～3.56V。如表1所示。
基于以上的分析，进行以下的排查测试。
（1）经联机软件再次检查，确认该航向天线8L检测电压偏低，只有2.0V左右，并显示OPEN CABLE告警。该值正常检测大概为3.0～3.2V左右。
（2）用万用表在分配单元DU板和CU板处测量电压值，检查结果与软件一致。DU的输出口都正常，测量值4.9V左右；天线耦合回CU的电压值偏低，只有2.0V。正常值应为3.2V。
（3）使用网络分析仪从DU输出处测量该告警天线驻波比，当时测量结果达到3.5V。初步判断为天线故障。
（4）为再次排除DU或者CU故障的可能，先交叉连接DU的8L和8R，故障未转移，说明DU输出正确；恢复DU连接线后再交叉连接CU的8L和8R，故障转移，说明CU的检测正常。
（5）用万用表和网分测量甩开天线后的发射电缆和监控电缆，都显示正常。
（6）甩开8L天线的发射电缆和监控电缆，使用万用表欧姆档对天线里边的发射端口和监控端口进行测量。发射端口为3.2kΩ左右，且持续跳动，正常测量值应为无穷大；监控端口为5kΩ左右，且持续跳动，正常应为开路状态。
（7）据以上测量和分析，判断为该天线内部故障，表现为天线内部有电路短路现象。
（8）故障原因：三亚凤凰机场地处海边，空气的湿度和含盐量都较高，对室外部件的元器件可能会带来不利影响。另该设备的安装周期较长，也可能会因为设备到货后的长期闲置导致不可预见的损害，对室外天线的防虫、防潮处理也有不利影响。
3 结语
本文通过对SELEX公司生产的仪表着陆系统2100航向天线故障检修过程的介绍，并结合设备原理框图，提供了一个解决此类问题的方向。建议对该设备的室外部件单元加强防水、防潮、防锈、防虫等处理，分析和研究故障的直接原因，给出相关预防措施，避免此类问题再次发生。
参考文献
[1] SELEX公司.Model 2100 Capture-Effect Localizer System Operations and Maintenance[Z].2008.
[2] SELEX公司.Model 2238 Remote Control Status Unit＼2238 Remote Status Display Unit and 2138 Remote Status Unit Operations and Maintenance[Z].2012.