某型機畫面部分數據不更新故障分析

王鵬 過俊權

摘要：通過對某型飛機顯示控制管理系統中畫面顯示控制工作過程的論述，對飛行過程中出現的畫面部分數據不更新故障進行具體的故障分析和總結，并提出一定的解決措施，以保證后續飛行任務順利進行。

關鍵詞：顯示控制;畫面數據;故障分析

中圖分類號：TM93 文獻標識碼：A??文章編號：1671-2064（2019）16-0000-00

0 引言

顯示控制任務處理系統主要由任務處理系統和顯示控制管理系統組成，任務處理系統主要設備為任務機，顯示控制管理系統的主要設備為與人機接口相關的顯示控制設備。

任務機作為飛機航空電子系統實現任務管理和網絡管理功能的基礎平臺，具備數據處理、信息交換、圖像/視頻處理以及數據存儲能力，由各個模塊構成，IOM1模塊負責1553B總線與光纖總線間的通信管理，完成數據的發送與接收，是任務機的系統控制器。DPM2模塊負責顯示控制管理等專項功能的計算任務。

飛機上的顯示控制設備主要由平顯、主顯、UFCP等組成，不僅是航電系統重要的人機接口顯示設備，還是飛機其他機載系統/設備主要的顯示窗口，是保障飛機飛行的重要顯示終端。

本文對某型飛機飛行過程中出現畫面部分數據不更新故障進行分析和總結，提出相應的解決措施。

1故障現象

某型飛機飛行過程中出現畫面部分數據不更新故障，通過數據管理處理機記錄的視頻和飛行員描述，故障現象如下：

（1）飛行半小時后，顯示畫面部分數據不更新;

（2）平顯除“余時”外，其他數據均不變化;

（3）主顯可從儀表切換到平顯，其他數據均變化;

（4）手動無法將航電系統正常切換到降級狀態;

（5）飛機著陸后重啟設備均工作正常。

2 故障定位分析

2.1系統控制原理

顯示控制管理原理如圖1所示。

飛控計算機、通導、慣導、雷達、UFCP連接在1553B總線上。任務機內IOM1模塊接收1553B總線數據，并通過運行在IOM1模塊上的數據轉換軟件將接收的1553B總線數據轉換為FC（光纖）數據，并發送給任務機內DPM2，DPM2運行顯控軟件，將接收到的數據轉換為ARINC661格式發送至顯示器顯示。導航通過光纖總線將導航解算的數據發送給DPM2。

2.2故障樹

根據數據管理處理機記錄的視頻、FC（光纖）總線和1553B總線數據以及飛行員所描述內容， 結合工作原理與故障現象，故障樹如圖2所示。

2.3故障分析

2.3.1平顯故障

通過記錄的視頻查看，故障發生后平顯顯示的“余時”數據正常，同時主顯可調顯平顯的畫面，因此該故障分支可以排除。

2.3.2主顯故障

通過記錄的視頻查看，故障發生主顯可調顯平顯的畫面，4臺主顯同時壞掉的可能性很小。因此該故障分支可以排除。

2.3.3?FC（光纖）總線故障

與本次故障相關的FC（光纖）通信包括IOM1與DPM2之間、DPM2與顯示器之間的FC（光纖）通信。FC（光纖）通信故障可分為IOM1 FC（光纖）故障，DPM2 FC（光纖）故障。

查看FC（光纖）記錄數據，IOM1模塊的應用層在故障之后數據轉換軟件發送的FC（光纖）數據中斷，其他FC（光纖）數據發送正常。IOM1模塊GSM層向任務機內部其他模塊發送生命消息，其他模塊在接收到IOM1模塊發送的生命消息后進行生命消息應答，如果IOM1模塊連續三次發送生命消息均未收到生命消息應答，IOM1模塊將上報該模塊生命消息故障，應用層收到DPM2節點的生命消息故障后會切換系統進入降級工作模式，本次故障發生后系統未主動進入降級工作模式，由此可判斷IOM1模塊GSM層FC（光纖）消息發送正常。因為FC（光纖）數據發送共用硬件平臺及驅動接口，因此判斷IOM1 FC（光纖）硬件鏈路及驅動函數無故障。

查看及分析視頻記錄確認主顯、平顯可正常顯示畫面，僅部分數據不更新，查看DPM2發送給主顯、平顯的FC（光纖）數據，確認DPM2與主顯、平顯間FC（光纖）通信未中斷，且DPM2節點在收到IOM1模塊發送的生命消息后進行生命消息應答，連續三次不進行生命消息應答，IOM1模塊將上報DPM2生命消息故障，應用層收到DPM2節點的生命消息故障后會切換系統進入降級工作模式，本次故障發生后系統未主動進入降級工作模式，因為FC（光纖）數據發送共用硬件平臺及驅動接口，由此可排除DPM2 FC（光纖）故障。

2.3.4 1553B總線故障

查看1553B總線記錄數據，各個設備（1553B總線的RT）向IOM1（1553B總線的BC）發送的數據一直正常，證明1553B總線是正常通信的，因此1553B總線故障可以排除。

2.3.5?DPM2軟件故障

DPM2上運行顯示控制管理軟件，DPM2把FC（光纖）數據通過交換機發給平顯、主顯，更新畫面。如果DPM2故障，平顯的“余時”數據卡死，無法更新。該故障分支可以排除。

2.3.6?DPM2硬件故障

查看分析監控數據發現DPM2與顯示器之間的FC（光纖）通信正常，且如果DPM2故障，任務機會進入降級工作模式，UFCP上的降級燈亮起，從現象看任務機沒有進入降級工作模式，FC（光纖）監控數據中一直都有DPM2發送的FC（光纖）數據。因此DPM2沒有故障。該故障分支可以排除。

2.3.7IOM1模塊硬件故障（CPU和內存）

IOM1模塊硬件CPU采用的是PC8640MGH1250HE，內存（DDR3）采用MT47H128M16HG-3EIT，如果CPU故障或內存故障則會導致系統的所有任務異常，其中包含了平臺軟件中的喂狗任務。喂狗任務異常時，系統無法正常喂狗，會導致因為狗叫而模塊復位。應用任務則會切換到IOM2模塊，系統工作不受影響。由此可以排除CPU故障和內存故障。

2.3.8?IOM1模塊平臺軟件故障

平臺軟件包含MBI驅動軟件、FC（光纖）驅動軟件。FC（光纖）網絡和1553B網絡均正常運行，因此該故障可排除。

2.3.9?IOM1模塊應用軟件故障

（1）應用監控打印超時。監控打印采用中斷的方式，在打印信息過多時會占用CPU的相當大一部分資源。隨著長時間的飛行，CPU溫度的上升，CPU的處理能力會下降，有導致低優先級的任務無法正常運行，任務延遲，雖然任務不會卡死，但是可能引起任務掛起。

（2）任務運行異常。通過對1553B總線數據分析查看，故障后IOM1模塊只發送了“MBI緊急消息接收”任務，可執行，模塊內其他啟動任務未執行，因此可判斷“MBI緊急消息接收”任務運行異常，不能釋放CPU，導致其他任務不能執行。

3 結語

通過現象及故障樹排查，造成此次故障直接原因為IOM1里“MBI緊急消息接收”任務運行異常，不能釋放CPU，導致其他任務不能執行。

通過分析和試驗驗證采取了如下解決措施：

（1）屏蔽所有監控打印信息，減少打印監控造成的影響，避免由于打印過多導致任務運行異常;

（2）對可能存在數組訪問越界的地方增加數組下標保護判斷;

（3）增加任務監控功能，當存在任務運行異常后，對任務進行重新啟動復位;

（4）更換IOM1硬件模塊，隨著長時間的飛行，CPU溫度的上升，CPU的處理能力會下降，有導致低優先級的任務無法正常運行。

經上述分析排查，采取更換IOM1硬件模塊，屏蔽監控打印信息和增加任務監控功能，可解決該故障，飛機可以開展后續飛行。

收稿日期：2019-06-25

作者簡介：王鵬（1987—），男，漢族，陜西西安人，本科，工程師，研究方向：機務維修。