某型飛機大氣數據計算機總線數據中斷故障分析及定位

摘 要：本文針對某型飛機大氣數據計算機總線數據短時中斷故障問題，進行了機上排查試驗、故障定位、機理分析并查明了故障原因，提出了改進措施并進行驗證，結果表明改進措施有效。

關鍵詞：總線數據;共地;共模干擾

1 問題描述

某型飛機進行起落架收放檢查工序時，發現在起落架收/放瞬間，平顯上顯示的大氣參數短時中斷;同時據外場保障人員反映外場某架飛機降落時出現同樣故障。

2 故障定位

在現場進行機上故障排查，當斷開航行著陸控制盒與大氣數據計算機之間的攻角電壓信號線，多次收/放起落架，大氣數據計算機均能正常工作，沒有出現GJB289A總線數據短時中斷故障。當連接航行著陸控制盒與大氣數據計算機之間的攻角電壓信號線，收/放起落架，每次故障現象均出現。

根據機上試驗現象將故障定位在航行著陸控制盒對大氣數據計算機產生干擾，導致大氣數據計算機通過GJB289A總線送至平顯的大氣數據會出現短時中斷故障。

3 機理分析

航行著陸控制盒干擾大氣數據計算機的GJB289A總線輸出故障的故障樹。

3.1 故障A的機理分析

當斷開航行著陸控制盒與大氣數據計算機之間的攻角電壓線，其他連線正常。起落架收/放12次，故障現象未消失;當斷開航行著陸控制盒與大氣數據計算機之間的攻角電壓地線后，其他連線正常，起落架收/放12次，故障現象不再出現。因此可以判斷故障A不是引起故障現象的原因。

3.2 故障B的機理分析

3.2.1 故障B.1的機理分析

斷開航行著陸控制盒的28VGND與DGND（AGND）的連接時，其它連線正常，起落架收/放12次，故障現象未消失，不能確定故障B.1是否是引起故障現象的原因。

3.2.2 故障B.2的機理分析

將航行著陸控制盒的外部插座29腳（機殼地）與14腳（28VGND）短接，其它連線正常，起落架收/放12次，故障現象未消失，不能確定故障B.2是否是引起故障現象的原因。當斷開航行著陸控制盒的28VGND與DGND（AGND）的連接，并且將航行著陸控制盒的28VGND與航行著陸控制盒機殼地短接時，其它連線正常，起落架收/放12次，故障現象不再出現。

綜上所述，航行著陸控制盒的28VGND與DGND（AGND）共地，航行著陸控制盒的28VGND與機殼地未連接狀態都會干擾到大氣數據計算機，導致GJB289A總線輸出的大氣數據出現短時中斷故障現象。因此故障現象的產生是由這兩方面的原因引起的。

大氣數據計算機輸入的攻角電壓模擬信號經過一個OP482GSZ運算放大器進行電壓跟隨。由于航行著陸控制盒內部無±15V電源，運算放大器采用機上28V電源供電，此時輸出的攻角電壓（AOAT）的參考為28VGND，輸入的攻角電壓（UAOAT）參考為AGND。為統一攻角電壓參考，將航行著陸控制盒的28VGND與AGND共地。大氣數據計算機內部GJB289A總線的DGND與攻角電壓地線（AGND）共地，攻角電壓地線又與航行著陸控制盒內部的AGND共地，因此航行著陸控制盒內部的AGND（DGND）通過攻角電壓地線與大氣數據計算機的GJB289A總線的DGND共地，也即是GJB289A總線的DGND與航行著陸控制盒內部28VGND共地。當起落架收/放瞬間，航行著陸控制盒收到起落架收上/放下到位信號，這個信號是一個瞬時28V大電流信號，該信號通過航行著陸控制盒內部28VGND傳遞給大氣數據計算機，對GJB289A總線造成干擾，導致平顯大氣數據出現短時中斷故障。

經查閱航行著陸控制盒全套圖樣，發現航行著陸控制盒外部插座XS1的29腳（定義為機殼地）到母板X29焊盤后終止。當起落架收/放瞬間，航行著陸控制盒的電纜線中有一個瞬間大電流的28V電壓通過，而航行著陸控制盒內部28VGND未與機殼地連接，不能通過機殼地就近釋放，這個瞬時大電流28V電壓信號會在攻角地線中產生一定的耦合電壓，對大氣數據計算機的GJB289A總線產生干擾，導致平顯顯示的大氣數據出現短時中斷故障。

綜上所述，起落架收/放瞬間，航行著陸控制盒對大氣數據計算機的GJB289A總線產生干擾的原因如下：

（1）起落架收/放瞬間，航行著陸控制盒收到一個瞬時28V大電流信號，而航行著陸控制盒的28VGND與大氣數據計算機的GJB289A總線DGND共地。這個信號通過航行著陸控制盒的28VGND傳至大氣數據計算機，對GJB289A總線造成干擾。

（2）航行著陸控制盒內部28VGND未與機殼地連接，起落架收/放瞬間航行著陸控制盒收到的瞬時28V大電流信號未能通過機殼地就近釋放，在攻角電壓地線中產生一定的耦合電壓，對大氣數據計算機的GJB289A總線產生干擾。

航行著陸控制盒內部的接地問題對大氣數據計算機造成干擾，導致大氣數據計算機的GJB289A總線送至平顯顯示的大氣數據出現短時中斷故障。

4 糾正措施

根據機理分析以及機上排查情況，對航行著陸控制盒進行如下改進：

（1）斷開航行著陸控制盒內部的28VGND和DGND（AGND）;

（2）將航行著陸控制盒插座XS1中機殼地（第29腳）接到濾波器Z2的1腳，連接航行著陸控制盒的28VGND和機殼地。

5 驗證情況

將改進后的航行著陸控制盒裝機進行機上地面驗證試驗。裝上改進后的航行著陸控制盒，接通并檢查大氣數據計算機系統工作正常，經過收/放起落架12次，大氣數據計算機的GJB289A總線送至平顯顯示大氣數據在起落架收/放瞬間未出現通訊中斷現象，并且航行著陸控制盒在整個試驗過程中也正常工作。

將改進后的航行著陸控制盒進行裝機試飛，平顯顯示大氣參數正常，未出現上述故障現象。

6 結論

航行著陸控制盒的28VGND與大氣數據計算機的GJB289A總線DGND共地且未接地，導致機上電壓對大氣數據計算機總線數據造成干擾。改進后的航行著陸控制盒經機上地面試驗驗證及試飛，航行著陸控制盒干擾大氣數據計算機GJB289A總線數據通訊的問題不再出現，證明改進措施有效。

參考文獻：

[1]數字式時分制指令/響應型多路傳輸數據總線 GJB289A-1997.

[2]肖建德.大氣數據計算機系統.國防工業出版社，1992.

[3]飛行大氣參數.HB6127-1986.

作者簡介：陳勝（1986-），男，漢族，貴州遵義人，本科，工程師，研究方向：航空電子系統。