民机甚高频通信系统的排故思路

2017-07-19宋金泽解丽荣

中国科技博览 2017年19期

宋金泽++解丽荣

[摘要]民用飞机机外通信有甚高频、高频、卫通等手段，其中甚高频通信在118.00～136.975MHz的频率范围内依靠视距传输，因成本低廉通信效果好是最常用的通信方式。甚高频通信系统由甚高频收发机、甚高频天线、音频控制板、调谐装置、话筒、PTT开关、耳机和扬声器等组成。核心组件甚高频收发机的设计标准为ARINC 750，该标准非适航条例，也不排除不同规格的产品设计，但确定了设备的性能、功能和设计原则，强调了设备的互换性。

[关键词]民机；通信系統；排故

中图分类号：TE231 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）19-0386-01

1 风险评估

中国民用航空规章第25部运输类飞机适航标准1307（d）条规定：

（d）两套双向无线电通信系统，每套系统的控制装置可从每个驾驶员的工作位置进行操作，其设计和安装需保证一套系统失效时不影响另一套系统工作。允许使用公共的天线系统，只要表明使用后仍具有足够的可靠性。

美国联邦航空条例也有相同的规定。如果只安装一套甚高频通信系统，再安装一套高频或卫星通信系统理论上也能满足适航规章的要求，但不同的通信体系差别将导致甚高频系统失效后难以迅速与原空管单元建立联系，同时也不符合当前民航的惯例，一套甚高频通信，一套甚高频在121.5MHz监听。应了解满足适航规章仅是系统设计的最低要求，多数民用飞机都安装有两套以上的甚高频通信系统。

无法使用甚高频通信系统的风险评估如下：

1）对飞机的影响：降低通信系统裕度，地面失效影响派遣；

2）对飞行机组影响：在飞行中无线电通信中断，未察觉可能造成飞行冲突；

3）对乘客影响：无；

4）严重性等级：较大。

正因为甚高频通信系统在飞机上所起的重要作用，出现故障往往需要迅速定位排除，保证航班的顺利运营。

2 排故思路

甚高频通信系统常见的故障有收发机故障，同轴电缆故障，外围设备如调谐装置、音频控制板故障，以及传输路径遮挡、接收方性能低等非本机原因造成的通信不畅等。

针对具体问题，应向机组或机务人员详细了解故障现象，从系统架构着手，分析故障可能的原因，画出故障树，对节点逐一分析。

3 以下以某型飞机为例，给出几种故障的排故思路

图1是某型飞机的甚高频通信系统原理框图，该型飞机安装有三套独立的甚高频收发机，每套有独立的天线，无线电接口装置RIU1连接VHF1和VHF3，RIU2连接VHF2。两个无线电调谐装置RTU作为主调谐源，通过RIU与VHF相连，综合处理机柜IPC中驻留了远程调谐程序，作为辅助调谐源。VHF1还与转换控制板RSP相连接，用于紧急时刻切换到121.5MHz。音频控制板ACP连接着话筒和耳机、扬声器，发射时语音信号通过ACP进行模数转换，经过RIU到达VHF；接收时语音信号从VHF经过RIU在ACP内进行数模转换送至耳机、扬声器。在应急语音通信模式下，ACP可以旁路RIU直连VHF，只使用模拟语音信号进行双向通信。典型的故障树如图2所示。

3.1 远距离通信不畅

故障现象：飞机在300km时与塔台A通信不畅，塔台A能听到飞机，飞机听不到塔台A。塔台B与塔台A位于同一地点，发现这一情况后，呼叫飞机，通信清楚。飞机回航距离塔台A200km时，双向通信恢复。

问题分析：由于飞机与塔台B通信正常，而通信是双方共同的结果，故开展对塔台的调查，发现塔台A的电台型号比塔台B旧，天线布置也不够开阔，平日有效发射距离只有200km，因此出现上述问题。

工作内容：飞机进行接收灵敏度检测，无异常。

3.2 通信时断时续

故障现象：飞机发现VHF1通信无法发送及收听，切换频率，也无法发送及收听，无CAS信息，发射时有滴滴的响声出现，VHF2与VHF3工作正常。在飞机返场过程中，尝试用VHF1进行通信时，VHF1通信功能不稳定（时好时坏）。

问题分析：没有CAS说明收发机无故障，发射时的滴滴响声说明收发机发射不成功，发射不成功的原因可能是PTT超时、收发机过热保护、也有可能是驻波比超标，大量能量没有发射出去，导致收发机进入了保护状态。当时环境温度正常，飞行员也未反馈出现PTT卡阻。飞行中也不存在传输路径遮挡，因此锁定原因为同轴电缆接触不良。

工作内容：检查VHF1同轴电缆，发现驻波比超标，更换后问题消失。

3.3 频率跳变

故障现象：未经人工调谐，甚高频通信频率自动跳变到其他频率，调谐装置上显示的频率是跳变后的频率（绿色）。

问题分析：调谐装置向收发机发送调谐命令，收发机接收后反馈给调谐装置，绿色代表收发机反馈给调谐装置的频率与命令一致，因此不可能是收发机内部故障改变了频率。

工作内容：更换调谐装置后问题解决，认定为单件故障。

3.4 通道跳变

故障现象：未经人工改变通信通道，当前使用的甚高频通信通道自动切换。

问题分析：只有音频控制板有通道切换的功能。

工作内容：更换设备后问题解决。进一步研究发现是音频控制板按钮上的垫片脱落，造成误触。

总结

甚高频通信系统是民机常用的系统，对航线派遣的影响较大。该系统依靠视距传输，在处理该系统故障时，应完整收集来自机务或飞行员的故障现象描述，结合机型的系统原理图，画出故障树，对节点逐一分析排除。除考察飞机本身设备线路状态，还要考虑诸多环境因素：包括收发双方的发射功率、接收灵敏度、中间是否存在遮挡等。

甚高频通信系统综合集成度不高，主要由航线可更换单元组成，只要故障定位清楚，可以采用更换设备或线缆的方法快速排除故障。