魏兆光



摘 要:文章針對識別信號調制度告警現象,從信號的作用、產生原理和監控方式等方面入手,深入分析告警原因,找出問題所在,并給出了解決方法,希望為儀表著陸系統維修人員提供參考。
關鍵詞:儀表著陸系統;識別信號;調制度;頻差
中圖分類號:TN911-34 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2020)06-0094-02
0 引言
儀表著陸系統(ILS)是飛機進近和著陸引導的國際標準系統,包括航向臺、下滑臺和測距臺,能夠為航空器提供航道、下滑道和距離信息,從而指引航空器安全著陸。識別信號是航向臺一個非常重要的參數。識別信號代表航向臺的地址,每個航向臺都有自己的識別信號。識別信號必須用1020Hz±50Hz單音的A2A類調制的射頻載波產生,調制度為5%~15%[1]。
1 故障現象
2020年3月25日,航向設備遙控告警,聯機查看RMM軟件,CL ID MOD、CL ID ACT、CLR ID MOD和CLR ID ACT參數預警。如圖1所示。
查看歷史記錄,顯示Ident.warning,如圖2所示。
2 故障分析
查看識別信號的調制度設置,COU 1020Hz level和CLR 1020Hz level均為10%,符合設備技術要求。如圖3所示。
到本地機房,測量識別調制度和識別頻率分別為9.9%和1019.5Hz,符合設備技術要求。
在識別檢測預警期間,沒有航班反映設備識別信號有問題,所以初步判斷導致設備識別信號調制度預警的原因,可能并不是識別信號本身的問題。
通過查閱資料發現,CL ID ACT和CLR ID ACT參數測量識別調制度并設置輸出為OFF(0),KEYED(1)或CONTINUOUS(2)。如果最后一秒的識別調制度小于3%,則參數設置為OFF,如果最后一秒的識別調制度大于3%,參數設置為CONTINUOUS。否則,參數設置為KEYED[2]。
因此正常情況下,CL ID MOD和CLR ID MOD參數監視器顯示值在不發射識別信號時應該為“0”。
然而查看歷史記錄發現,CL ID MOD和CLR ID MOD參數監視器顯示值在不發射識別信號時不為“0”。如圖4所示,當沒有發射識別碼時,CL ID MOD參數顯示為0.81%/1.01%,CLR ID MOD參數顯示為0.37%/0.46%。這樣當發射識別碼時,將在實際的識別調制值上增加這些數值。
由此可以斷定,除了1020Hz的識別信號以外,至少還有一個頻率成分被檢測到,這個頻率導致了在不發射識別信號時,調制度檢測值不為0。
查閱相關技術資料發現,識別信號的監控也用于檢測頻率干擾,這種干擾主要是由頻差或影響識別的噪聲形成[3]。
什么是頻差?使用雙頻載波的航向設備,其頻率容差不得超過±0.002%,并且載波所占的頻寬應對稱于分配的中心頻率。兩載波的頻率間隔應不小于5kHz且不大于14kHz。NM7000B航向設備航道和余隙的頻率通常設置為指配頻率±5kHz,即航道和余隙頻差為10kHz。
查閱資料發現,在識別調制檢測采樣時,當頻差為9.92 kHz±0.06kHz時,將被采樣為1020Hz分量的一部分[4]。這就意味著,如果其中一個射頻振蕩器漂移了一點,使得頻差低于10kHz,就將被采樣為1020Hz分量的一部分,監視器就可能會顯示過高的識別調制。
因此,我們可以通過調整航道和余隙的射頻頻率以獲得更高的頻差,如10.1-10.3kHz,就可以防止識別調制檢測中的錯誤。而且在10.1至10.3kHz范圍內的頻差完全在國際民航組織附件10所規定的范圍內。
3 維修過程
NM7000B設備的航道和余隙頻率通過前面提供的兩個接口測量,航道頻率在上,余隙頻率在下,其信號是從后面定向耦合器引出來的,航道通道是從航道CSB信號引出,余隙通道是從余隙CSB信號引出。
3.1頻率測量
頻率計連接設備面板的CSB COU或CSB CLR口,為了能更準確的測量,要在軟件中或面板RMS中關掉90Hz、150Hz和識別碼的信號[5]。
頻率測量結果如表1所示。
根據測量數據可知,1號發射機頻差為9.98kHz,2號發射機頻差為9.99kHz。這樣在采樣識別信號時,頻差很可能被采樣為1020Hz分量的一部分。
3.2頻率調整
調整OS 1706A模塊前面的電位器(下面的電位器調節COU頻率,上面的電位器調節CLR頻率),調整后頻率如表2所示。
調整后,1號發射機和2號發射機頻差均為10.2kHz,CL ID MOD和CLR ID MOD監視器顯示值在不發射識別信號時變為0.15%/0.17%和0.07%/0.12%。如圖5所示,調整后設備告警消失,設備恢復正常。
從調整完頻差至今,再沒出現過識別調制度告警的問題。
4 結語
通過此次設備告警維修,有以下經驗值得總結:
(1)參數告警有可能并不是參數本身的問題,而是受其它信號影響的結果。
(2)在設備維修過程中要充分利用監控軟件的告警參數和歷史記錄來幫助查找故障,這樣可以極大地提高排故效率。
(3)日常維護過程中,要密切關注主要參數的變化,發現參數變化較大時,及時進行預防性維修。
以上是筆者在識別調制度告警維修過程中的一些經驗和總結,與大家共同分享,還望大家批評指正。
參考文獻
[1] Annex 10 to the Convention on International Civil Aviation[Z].2006.
[2] NORMARC 7000 ILS ILS PRINCIPLES AND EQUIPMENT THEORY[Z].2002.
[3] DOC8071《MANUAL ON TESTING OF RADIO NAVIGATION AIDS》[Z].2000.
[4] NORMARC 7013B-7014B Instrument Landing System Instruction Manual[Z].2016.
[5] Indra. NORMARC 7000 ILS TRAING MUNAL.Indra Navia AS[Z].2013.