通信導航識別系統故障分析

王博

（海裝西安局，陜西 西安710089）

CNI 是綜合航電系統的重要組成部分，為飛機作戰、訓練過程中以及飛行人員通信、地空指揮引導、歸航、轉場飛行提供話音通信、數據通信、航路導航所需的方位和距離信息及進場著陸所需的方位和距離信息，CNI 系統的安全可靠直接關乎飛行安全。

1 故障描述

CNI 維護自檢時，出現敵我識別卡、數臺、BPU、高度表、超短波、短波、塔康、組合設備、無線電羅盤（下文簡稱CNI 分系統）報故。維護自檢前，需要啟動系統各設備電源，然后控制AAP 上的CNI 啟動鍵控制各設備上電，上電后通過顯示器按鍵控制系統進行維護自檢，命令由顯控計算機通過一級總線下發給CCU，再通過二級總線下發給下行設備，下行設備自檢后按原路徑將結果反饋給顯控計算機，最后發送給顯示器顯示。

在CNI 維護自檢過程中，CNI 分系統全部報故，而CNI 分系統是CCU 的下行設備，所以導致報故的因素可以分為以下三類：

（1）啟動故障導致自檢報故。

（2）總線網絡信號傳輸障礙導致自檢報故。

（3）上行設備故障導致自檢報故。

針對以上三類報故因素進行分析和排查，定位故障。

2 故障原因分析

2.1 啟動原理分析及檢查

當某設備未啟動時進行自檢則報故。CNI 分系統通過匯流條供電，由AAP 控制啟動及關閉，設備上電及啟動工作原理如圖1 所示。

圖1 CNI 上電啟動原理圖

由CNI 上電啟動原理圖，首先分析上電故障點：

各設備通過六根單獨的匯流條采電，CCU 與數臺、詢問機共用后艙左直流正常匯流條，由于CCU 不報故，說明CCU 已經上電并啟動，后艙左直流正常匯流條供電正常，對接插頭連接正確。斷開其他設備上的電源線插頭，接通供電斷路器，分別對設備進行電壓測量，供電均正常，排除匯流條供電故障和插頭連接故障點。

排除存在上電故障點后，分析啟動故障點：

設備啟動通過AAP 和PCU 控制，若存在AAP 或者CNI 啟動開關故障、PCU 電源線路故障、CNI 啟動線路故障、繼電器吸合功能故障，都將導致CCU 無法啟動，由于CNI 一直在網且CCU 不報故，故可排除以上故障。可能出現的故障點為啟動線路對應的對接插頭連接故障或PCU 繼電器內報故設備啟動線路對應的觸點接觸故障。針對這兩個故障點進行排查：通過導通各設備啟動線路和啟動回路的通斷可以排查以上風險點，斷開各設備上的啟動線路插頭，接通PCU 電源斷路器，使繼電器處于吸合狀態，然后進行啟動線路到啟動回路的導通檢查，線路均為通路，說明繼電器觸點工作正常，對接插頭連接可靠。可以排除啟動故障點。

2.2 總線網絡交聯分析及檢查

系統維護自檢時，系統自檢信號和反饋信號都通過CCU 與上行系統交聯，若CCU 與一級總線交聯的通訊鏈路存在故障，會導致CNI 不在網或CCU 報故。通過系統原理，排查總線網絡。

（1）在CNI 報故時顯示器顯示該系統在網，若此時顯控系統因為系統過熱等因素出現卡滯，可能導致在網信息顯示滯后。由于系統通過CCU 與顯控交聯，可以通過接通/斷開CCU與一級總線的通訊檢查在網信息是否隨變。分析CNI 上電啟動原理發現，當通過前艙或者后艙備份顯示控制面板激活BPU時，CCU 停止運行，BPU 啟動并能通過備份顯示控制面板控制系統工作，最后通過備份顯示控制面板顯示運行結果，而BPU不與上行系統的一級總線交聯，所以激活BPU 時，系統與一級總線的通訊中斷，顯控顯示系統不在網。通過上述方法檢查在網信息隨變情況，切換到BPU 時，CNI 不在網，切換回CCU 時，CNI 在網，所以排除顯控卡滯故障點。

（2）CNI 分系統全報故且CCU 不報故，可以排除因報故系統成品故障或二級總線短截線分支故障導致報故，可以把故障點定位到二級總線主線通訊故障。由于總線為雙余度總線，兩根總線主干線同時發生故障的可能性較低，但是為徹底排除二級總線網絡存在故障的可能性，需對總線進行檢測。CNI 二級總線為1553B 總線，其物理組成及其連接關系如圖2所示

處于可靠性的考慮，1553B 總線設計成不可分割的整體，但這也帶來了一些弊端，一旦某一部位故障，整個總線將無法正常工作且故障位置難以確定，也無法進行故障隔離，要對二級總線主干線電纜進行檢測，需要通過總線上間隔距離最長的短截線電纜分別連接到BC 和BM上，將BC 接插件連接在塔康對應的總線接插件上，將BM接插件連接在無線電羅盤對應的總線接插件上，組成總線檢測儀。用總線檢測儀檢測雙余度總線的通訊狀態，檢測結果為通訊無斷點，衰減范圍符合設計要求，能夠排除二級總線網絡通訊故障點。[1]

（3）若CCU 上的二級總線接插件連接不可靠，也會導致下行系統全部報故。分解CCU 接插件并進行檢查，未發現異常，恢復CCU 并重新插好電纜及總線接插件進行通電檢查，故障現象不變。

2.3 上行設備檢查

通過總線交聯分析及排查，已經排除存在一級和二級總線通訊故障的可能性，將故障點定位到CNI 上行設備自檢信號處理障礙上。檢查顯控計算機對CCU、CCU 對下行設備的接口定義，核對CCU 及其上行設備和下行設備軟件版本，均符合設計狀態和成品狀態。串裝顯控計算機進行通電檢查，故障現象不變，排除顯控計算機硬件故障點，CNI 上行設備軟件、硬件運行均正常。

3 定位故障點并實施排除方案

通過以上排查過程，排除CNI 啟動故障、總線網絡通訊故障、系統上行、下行設備故障，最終將故障點定位到CCU 硬件故障。對其進行串裝后通電檢查，報故現象消失。通過成品廠家和特設系統檢查CCU，懷疑其內部二級總線信號收發模塊存在故障。為了證實故障點，將已檢查校驗的CCU 內部二級總線信號收發模塊換裝至故障機再次進行通電檢查，故障排除。

4 結論

通過分析CNI 設備報故現象、設備自檢原理、總線網絡通訊交聯關系，對故障點進行逐一排查，最終定位為CNI 二級總線信號收發模塊存在故障，經過檢查校驗后更換故障模塊排除故障，排故過程原理分析透徹，排查思路嚴謹，沒有遺漏故障點，最終消除因CNI 故障引起的飛行、作戰安全隱患。