關于ILS維護參數預警的案例與分析

繆以涵

摘 要儀表著陸系統是機場運行的重要設備，此次故障主要由LF板中的芯片問題通過RMS總線輸入RMA錯誤信號，干擾了RMA板的正常監控程序，造成了維護參數產生預警。

【關鍵詞】儀表著陸系統 維護參數預警 信號干擾

儀表著陸系統（Instrument Landing System—ILS）作為國際民航組織（ICAO）的標準精密進場和著陸設備已經使用五十多年了。它是第二次世界大戰前由美國首先研制成功的，在戰后不久的臨時國際民航組織芝加哥會議上，被確認為國際標準著陸設備。此后幾十年來，全世界一千余個民用和軍用機場都先后裝備了這種設備，其為飛機的安全進近和著陸作出了極大的貢獻。

ILS由地面設備和機載設備組成。地面設備可以分為三個部分：航向信標臺、下滑信標臺、指點信標臺（或測距儀臺），其典型位置如圖1所示。機載設備則包括相應的天線、接收機、控制器及指示器等。

此次我們的故障就發生在航向設備部分。

1 故障的發生以及現象

在設備正常工作的情況下，維護參數顯示都是OK，如圖2所示。

但是當時設備突然發生預警，設備主參數都顯示正常值，但右邊的維護參數有很多狀態都顯示“*”號，如圖3所示。

可以發現除了1號機航道和余隙發射機的部分電壓以及CSB、SBO的功率、I&Q調制參數都有不同程度的預警和告警，其他板件檢測部分都顯示正常。

2 分析故障現象

在分析故障之前，首先要了解各板件的功能和作用，只有在了解各板件產生什么信號的前提下，才能更好的解決故障。

2.1 機柜內各板件的功能以及產生的信號

2.1.1 發射機模塊

LF：產生CSB的I/Q和SBO的I/Q信號；

OS：產生載波和頻率信號；

LPA/GPA：對信號進行調制放大生成CL CSB/SBO和CLR CSB/SBO。

2.1.2 監控模塊

MF：監控前級數據；

MO：處理返回的監控數據；

TCA：對發射機進行控制；

RMA：遙控發射機以及監控機柜各參數。

2.2 分析故障點

由圖3設備預警狀態圖顯示，航道和余隙發射機的CSB、SBO的功率顯示“*”號，結合各板件的功能，與CSB、SBO功率有關最有可能出現問題的就是LPA，但如果LPA出現問題，那么監控主參數不可能都顯示正常數據。

同理在上圖中發現除了功率顯示不正常以外，SBO的I信號也顯示不正常，跟I/Q信號有關的LF板也有可能出現問題，但是LF出現問題的話同樣主參數的監控數據不太可能顯示正常。

由此排除是發射機模塊的板件出現問題，轉移目標，有可能數監控模塊的某些板件出現了問題。

監控數據正常，則首先排除了MO和MF兩塊監控板的問題，那么最有可能出現問題的就是作為監控顯示機柜參數的RMA了。

RMA是RMS系統的主要組成部分，RMS系統的作用是監控機柜內所有的監控參數以及板件的運行情況，還有一個作用就是遠程遙控設備。所以我們準備更換RMA板件，更換完成后發現之前預警的維護參數依然預警，問題并沒有得到解決！

對照RMS設備框圖逐級進行分析，RMS框圖如圖4所示。

通過分析板件連接圖發現，有兩塊板件通過RMS總線連接到RMA和TCA上，TCA由于是控制單元，而設備的控制單元均正常，所以我們把故障的重點集中到了MO和LF上，MO板主要是負責處理返回的各種監控數據，與此次故障關系不大，于是研究的重點就集中在LF板上。

通過研究LF板的線路圖發現LF板主要由三塊芯片組成：數字信號音頻產生器NMP137A、DSP芯片和Flash memory NMS221。其中DSP計算NMS221 CSB/SBO公式，把它們送到DACs進行數模轉換，生產CSB I/Q和SBO I/Q信號。

最后我們通過更換新的LF板，問題得到解決。

3 得出結論并總結經驗

雖然這個問題得到了解決，但還是得對換下來的LF板進行分析：為什么LF板發生故障，而CSB、SBO的功率會出現顯示故障呢？

最后根據分析電路圖并結合以前的經驗得出結論：由于LF板中某塊芯片出現問題，通過RMS連接線，給RMA輸入了干擾信號，導致在維護窗口中多項功率和I/Q信號監控顯示不正常，而設備發射機參數均正常。

4 最后總結

設備會出現這樣的問題，很有可能是因為長時間工作，導致機柜過熱或者芯片老化，也有可能因為機柜的接地沒做好，導致板件之間產生靜電，對芯片造成了損害。在今后對設備的維護中盡量做到完整、細致。

參考文獻

[1]金遼.儀表著陸系統原理[M].上海：民航華東空中 交通管理局，2006.

[2]施先貴.設備維護與安全管理專題培訓.

作者單位

中國民航華東空管局 上海市 200000