儀表著陸系統(tǒng)故障分析及改進(jìn)措施

楊 偉

（懷化芷江機(jī)場(chǎng)，湖南 芷江 419100）

1 儀表著陸系統(tǒng)簡(jiǎn)述

儀表著陸系統(tǒng)是應(yīng)用最廣泛的國(guó)際民航標(biāo)準(zhǔn)著陸引導(dǎo)設(shè)備，又稱為盲降系統(tǒng)，能夠在能見度低等氣象條件惡劣的情況下提供一系列技術(shù)支持，以保證飛行員能夠在肉眼無(wú)法識(shí)別機(jī)場(chǎng)現(xiàn)狀的情況下，借助引導(dǎo)信息完成飛機(jī)安全進(jìn)近和著陸。

儀表著陸系統(tǒng)由方向引導(dǎo)、距離參考和目視參考系統(tǒng)組成。其中，方向引導(dǎo)系統(tǒng)需要借助航向臺(tái)和下滑臺(tái)提供的數(shù)據(jù)，分別位于跑道進(jìn)近方向的遠(yuǎn)端和跑道入口端的一側(cè)，為飛行員提供水平位置和垂直位置的方向指引。距離參考系統(tǒng)依據(jù)外指點(diǎn)標(biāo)、中指點(diǎn)標(biāo)和內(nèi)指點(diǎn)標(biāo)提供飛機(jī)距離跑道入口處的距離數(shù)據(jù)。目視參考系統(tǒng)包括由精密進(jìn)近軌跡指示器提供的飛機(jī)下滑道相對(duì)位置和進(jìn)近燈光系統(tǒng)在能見度較差或夜間情況下進(jìn)近時(shí)飛機(jī)跑道的入口位置等目視參考。儀表著陸系統(tǒng)在硬件方面又分為地面設(shè)備和機(jī)載設(shè)備兩類。地面設(shè)備即上述的各類可提供位置和方向信息的數(shù)據(jù)。機(jī)載設(shè)備是飛機(jī)接收上述數(shù)據(jù)的儀器，只有在確定準(zhǔn)確的高度和位置時(shí)，才能確保飛機(jī)能夠按照預(yù)定路線飛行直至安全著陸[1-2]。

2 儀表著陸系統(tǒng)故障分析

儀表著陸系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)于飛機(jī)的安全著陸起著極為重要的作用。為確保該系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中萬(wàn)無(wú)一失，應(yīng)提前對(duì)有可能出現(xiàn)的各種故障進(jìn)行研究分析。本文將儀表著陸系統(tǒng)的故障分為機(jī)載設(shè)備故障和地面設(shè)備故障兩部分，下面將分別對(duì)這兩類故障進(jìn)行分析。

2.1 機(jī)載設(shè)備故障

2.1.1 儀表著陸系統(tǒng)接收機(jī)無(wú)法接收信息

若儀表著陸系統(tǒng)接收機(jī)無(wú)法接收信息，顯示器中出現(xiàn)航向或是下滑警告旗，則有可能是多模式接收器出現(xiàn)了一些故障。例如，導(dǎo)航控制面板的線路出現(xiàn)故障，將導(dǎo)致開關(guān)無(wú)法正常啟動(dòng)；電子顯示屏等組件出現(xiàn)故障，將導(dǎo)致儀表著陸系統(tǒng)的接收機(jī)接收功能非正常運(yùn)行[3]。

2.1.2 儀表著陸系統(tǒng)音頻故障

儀表著陸系統(tǒng)的音頻出現(xiàn)無(wú)法播放聲音、播放聲音過(guò)小或播放聲音噪音過(guò)大導(dǎo)致聽不清楚原音頻等故障，則有可能是多模式接收機(jī)出現(xiàn)了故障導(dǎo)致音頻無(wú)法接收或是遙控的組件出現(xiàn)了一些故障。

2.1.3 儀表著陸系統(tǒng)顯示屏無(wú)計(jì)算數(shù)據(jù)

儀表著陸系統(tǒng)數(shù)據(jù)顯示屏中不顯示數(shù)據(jù)信息，也沒(méi)有警告旗、指示等，則有可能是因?yàn)槎嗄Ｊ浇邮諜C(jī)出現(xiàn)了故障，導(dǎo)致信息接受失敗。導(dǎo)航的控制面板出現(xiàn)了一些問(wèn)題，無(wú)法顯示信息。儀表著陸系統(tǒng)的天線負(fù)責(zé)發(fā)送信息，下滑天線和航向天線的故障都會(huì)導(dǎo)致顯示屏上數(shù)據(jù)顯示出現(xiàn)失誤。儀表顯示屏的線路出現(xiàn)故障也會(huì)導(dǎo)致顯示屏中的部分信息無(wú)法顯示造成數(shù)據(jù)丟失[4]。

儀表著陸系統(tǒng)頻率顯示屏中不顯示數(shù)據(jù)信息，有可能是因?yàn)槎嗄Ｊ浇邮諜C(jī)出現(xiàn)了故障，導(dǎo)致頻率等信息無(wú)法接收。導(dǎo)航控制面板的故障也會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)顯示缺失。機(jī)長(zhǎng)和副駕駛員都分別控制一個(gè)導(dǎo)航控制面板，任何一個(gè)導(dǎo)航控制面板的故障都會(huì)導(dǎo)致顯示屏數(shù)據(jù)顯示出現(xiàn)問(wèn)題。顯示電子組件出現(xiàn)故障會(huì)導(dǎo)致顯示屏上數(shù)據(jù)缺失，線路出現(xiàn)問(wèn)題也會(huì)導(dǎo)致顯示屏出現(xiàn)不顯示數(shù)據(jù)的情況。

2.1.4 儀表著陸系統(tǒng)信標(biāo)天線失效

儀表著陸系統(tǒng)信標(biāo)天線包括航向信標(biāo)天線和下滑信標(biāo)天線。航向信標(biāo)天線失效的原因可能有兩種：一種是航向信標(biāo)天線的開關(guān)線路出現(xiàn)了一些問(wèn)題，導(dǎo)致無(wú)法開啟航向信標(biāo)天線；另一種可能是由于航向信標(biāo)天線自身出現(xiàn)了故障，導(dǎo)致無(wú)法發(fā)送相關(guān)的信息。下滑信標(biāo)天線失效的原因可能是因?yàn)槎嗄Ｊ浇邮諜C(jī)出現(xiàn)了故障，無(wú)法接收下滑信標(biāo)天線傳輸?shù)男盘?hào)，或者是線路出現(xiàn)了故障導(dǎo)致數(shù)據(jù)無(wú)法顯示。下滑天線出現(xiàn)故障，將導(dǎo)致天線無(wú)法接收信號(hào)。

2.1.5 多模式接收機(jī)故障

儀表著陸系統(tǒng)的多模式接收機(jī)出現(xiàn)故障或者顯示“MMR FAILED”信息時(shí)，意味著多模式接收機(jī)自身出現(xiàn)了問(wèn)題。多模式接收機(jī)零部件的損害，將導(dǎo)致其無(wú)法正常工作。

2.2 地面設(shè)備故障

2.2.1 下滑臺(tái)設(shè)備故障

在儀表著陸系統(tǒng)中，下滑臺(tái)位于跑道入口端的一側(cè)，為系統(tǒng)提供了重要的數(shù)據(jù)信息。下滑臺(tái)一旦出現(xiàn)故障，會(huì)對(duì)飛機(jī)的著陸過(guò)程造成巨大威脅。下滑臺(tái)的故障在很大程度上是因?yàn)檫^(guò)度使用造成的損毀。長(zhǎng)時(shí)間的使用加上不間斷的運(yùn)行，下滑臺(tái)的設(shè)備極易發(fā)生故障。在監(jiān)控下滑臺(tái)的軟件顯示屏上出現(xiàn)“FAUTY”紅色字樣，并顯示SDM、射頻電平RF 和調(diào)制度等數(shù)值異常。

2.2.2 航向臺(tái)故障

航向臺(tái)是儀表著陸系統(tǒng)的重要設(shè)備，位于跑道進(jìn)近方向的遠(yuǎn)端處，為飛機(jī)提供航向水平方向等以及眾多系統(tǒng)運(yùn)行所需的數(shù)據(jù)。航向臺(tái)的故障會(huì)使系統(tǒng)無(wú)法為飛機(jī)提供方向引導(dǎo)，嚴(yán)重影響系統(tǒng)的運(yùn)行[5]。

2.2.3 地面設(shè)備超期運(yùn)行故障

儀表著陸系統(tǒng)有一定的使用壽命，超過(guò)使用壽命的使用無(wú)疑會(huì)給飛機(jī)的運(yùn)行帶來(lái)巨大的潛在威脅。一旦因?yàn)槌谶\(yùn)行造成儀表著陸系統(tǒng)故障，其后果不堪設(shè)想，后期的維修費(fèi)用也耗資巨大。但在一些調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，由于設(shè)備價(jià)格高昂且在改造方面存在困難，國(guó)內(nèi)儀表著陸系統(tǒng)的使用普遍存在超期運(yùn)行的現(xiàn)象。

3 儀表著陸系統(tǒng)改進(jìn)措施

3.1 機(jī)載設(shè)備故障改進(jìn)措施

當(dāng)機(jī)載設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，逐項(xiàng)排查可能導(dǎo)致故障出現(xiàn)的各個(gè)原因，分析故障出現(xiàn)的原因，以便快速排查出有故障部件，迅速對(duì)其進(jìn)行維修。要首先測(cè)試儀表著陸系統(tǒng)本身，對(duì)有故障的部位進(jìn)行隔離。若此時(shí)出現(xiàn)故障部位的警告旗消失，則表示這個(gè)故障只是暫時(shí)性的，只需進(jìn)行短暫的整改便可正常工作。若警告旗仍出現(xiàn)，則需進(jìn)一步檢查，更換多模式接收機(jī)，檢測(cè)故障是否由多模式接收機(jī)導(dǎo)致。若顯示屏中仍有警告旗，則需依次對(duì)VHF NAV 的電門、電門與DEU 之間的線路、多模式接收機(jī)、DEU 等零部件進(jìn)行排查，直至檢查清楚故障出現(xiàn)的確定部位。

3.2 地面設(shè)備故障改進(jìn)措施

3.2.1 下滑臺(tái)設(shè)備故障改進(jìn)措施

當(dāng)儀表著陸系統(tǒng)下滑臺(tái)發(fā)生故障時(shí)，首先檢查頻率合成器SYN 的頻率是否正常。要對(duì)主機(jī)和備機(jī)分別通過(guò)頻率計(jì)進(jìn)行測(cè)量，若頻率合成器頻率正常，則排除其出現(xiàn)故障的可能。對(duì)MOD-330P 產(chǎn)生的CSB 信號(hào)和SB0 信號(hào)的正常性進(jìn)行檢測(cè)，分別檢測(cè)其主機(jī)和備機(jī)。若其中一個(gè)正常，則排除其出現(xiàn)故障的可能性。檢測(cè)射頻轉(zhuǎn)換器，若其主機(jī)和備機(jī)任何一個(gè)沒(méi)有問(wèn)題，則排除其出現(xiàn)故障的可能性。檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生器信號(hào)板和控制板，若兩者的數(shù)據(jù)皆未出現(xiàn)異常，則排除其出現(xiàn)故障的可能性。最后，檢測(cè)控制耦合器CCP，選擇確保正常的控制耦合器替代之前的，記錄產(chǎn)生的功率值。換回之前的控制耦合器，若其產(chǎn)生的功率值與正常的一致，則排除其出現(xiàn)故障的可能性。通過(guò)檢測(cè)找到出現(xiàn)故障的部位，更換有故障零部件，使下滑臺(tái)能夠正常運(yùn)行[6]。

3.2.2 航向信標(biāo)設(shè)備改進(jìn)措施

應(yīng)時(shí)刻關(guān)注儀表著陸系統(tǒng)航線信標(biāo)信息，并建立CSB、SBO 等信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)波形模型。在對(duì)儀表著陸系統(tǒng)地面設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，檢驗(yàn)航向信標(biāo)數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)模型是否符合。建立信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)模型，對(duì)航向信標(biāo)的檢測(cè)有著重要意義，有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)航向信標(biāo)的異常，并對(duì)可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行初步分析，大大加快了對(duì)地面設(shè)備故障的檢測(cè)與維護(hù)。

3.2.3 地面設(shè)備超期運(yùn)行改進(jìn)措施

儀表著陸系統(tǒng)的造價(jià)昂貴，維護(hù)成本高。為在確保設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行的基礎(chǔ)上對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估，使其避免超期運(yùn)行，在人員、設(shè)備、環(huán)境以及管理部門等方面應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)。

在工作人員方面，為解決工作人員短缺帶來(lái)的設(shè)備維護(hù)不到位問(wèn)題，要進(jìn)一步引進(jìn)人才，鼓勵(lì)更多的設(shè)備維護(hù)人才加入儀表著陸系統(tǒng)的工作中。應(yīng)當(dāng)定期對(duì)單位員工進(jìn)行相關(guān)的專業(yè)培訓(xùn)，不斷提升自身的理論知識(shí)和實(shí)踐操作水平，以適應(yīng)現(xiàn)代技術(shù)的不斷進(jìn)步。

在設(shè)備方面，要定期對(duì)各類設(shè)備進(jìn)行完備的檢查，尤其是對(duì)于天線等位于戶外的易損部位的監(jiān)護(hù)，以避免不起眼的局部損傷導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的故障。當(dāng)參數(shù)出現(xiàn)震蕩、監(jiān)控器內(nèi)調(diào)整參數(shù)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，需及時(shí)進(jìn)行維護(hù)，避免設(shè)備老化造成故障。

在運(yùn)行環(huán)境方面，要提高環(huán)境因素對(duì)機(jī)場(chǎng)選址影響的重視。在易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的區(qū)域建造機(jī)場(chǎng)儀表著陸系統(tǒng)，天線易發(fā)生傾斜導(dǎo)致數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。一旦發(fā)生水土流失等地質(zhì)災(zāi)害，必須要及時(shí)對(duì)其進(jìn)行加固。對(duì)有可能發(fā)生環(huán)境破壞的區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)有可能影響系統(tǒng)運(yùn)行的相關(guān)環(huán)境數(shù)據(jù)，并在每次系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，確保每次運(yùn)行的精準(zhǔn)。溫度和濕度的變化對(duì)儀表著陸系統(tǒng)的壽命也有重要影響，在適宜的溫度和濕度內(nèi)系統(tǒng)可保證滿足規(guī)定的使用壽命。但是，溫度和濕度不適宜時(shí)，如在高于28 ℃、低于10 ℃或濕度大于85%時(shí)，要著重觀察系統(tǒng)的使用情況，避免環(huán)境不適宜造成的使用壽命驟減等情況。尤其是在北方和西部晝夜溫差較大的地區(qū)，對(duì)于系統(tǒng)的運(yùn)行有著極大的考驗(yàn)。必須認(rèn)真及時(shí)做好檢查工作，實(shí)時(shí)掌握設(shè)備的運(yùn)行狀況，關(guān)注環(huán)境對(duì)整個(gè)設(shè)備的影響。

4 結(jié) 論

儀表著陸系統(tǒng)在飛機(jī)的進(jìn)近和著陸過(guò)程中起著重要的作用，決定著飛機(jī)能否順利完成著陸。儀表著陸系統(tǒng)包括眾多精細(xì)的設(shè)備儀器，一旦某個(gè)細(xì)小的零部件發(fā)生故障，便會(huì)產(chǎn)生巨大的影響。要重視每一次出現(xiàn)的故障，記錄每次的檢測(cè)結(jié)果，檢測(cè)分析出現(xiàn)故障的部位，并形成系統(tǒng)的文字說(shuō)明記錄在冊(cè)，以便工作人員今后的監(jiān)管和進(jìn)一步維護(hù)，提高故障的檢測(cè)和維修效率，盡量減少或避免此類故障的再次發(fā)生。