转备份惯导导航后航向突变故障分析

张清 宋中建

摘要：介绍了惯性平台陀螺航向的精粗通道信号形成导出航向的原理，对航向通道主备平台转换机理和试飞故障现象进行综合分析，将故障范围准确定位在线路故障上，从而大大缩短了排故时间。

关键词：备份导航;导出航向;航向突变;粗精通道

1故障现象

某架飞机试飞第一起落，飞行员反映按压“HKBДyБЛ”按钮转入备份惯导导航后，多功能显示器及备份航道罗盘上航向指示突变（变化量约30°），转回主惯性平台导航后多功能显示器及备份航道罗盘上航向指示正常。第一起落飞行后，更换备份惯性平台后，试飞第二起落，故障现象依然存在;飞机着陆后，在罗盘场推动飞机通电检查，当飞机航向变化时，转备份导航后故障复现。

2故障原因分析

经查多功能显示器及备份航道罗盘上航向指示都来自于БYC-3控制交联部件，如图1所示，从БYC-3控制交联部件的输出有两路，一路从X9连接器第33、34脚经2X14连接器第47、48脚到显控系统，生成多功能显示器上航向指示，一路从x10连接器第11～13脚经БK-56转换组件到备份航道罗盘指示航向。故障点应在БYC-3控制交联部件输出前的电路上。

第二起落时，串换备份惯性平台，故障现象未消失，说明故障原因不是备份惯性平台。根据图1惯性平台陀螺航向Ψr信号传送电路，惯性平台Ш16连接器第20、21脚输出粗通道信号Ψr.rp，经БK-57检测部件诊断后，按相应的状态逻辑选择主、备平台信号输出到БYC-3控制交联部件;同时，主、备惯性平台Ⅲ15连接器第44、45脚输出精通道信号Ψr.T，直接输送到БYC-3控制交联部件。

粗、精通道信号同时输送到БYC-3控制交联部件，如图2所示。按压“HKB且ДyБЛ”按钮后系统转入备份惯导导航，经过图2中БK-57检测组件和БYC-3控制交联部件的“转备用”切换控制，使得备份惯导陀螺航向信号在“转备用”控制作用后作为БYC-3控制交联部件计算的信号源。

粗、精通道信号由旋转变压器产生，粗角度位置测量由两极旋转变压器完成，精角度位置测量由多极旋转变压器完成，通过粗、精通道组合完成360°机械角度的高精度测量，粗、精通道信号组合的含义是粗通道旋变输出轴角转过1圈时，精通道旋变输出轴角则转过n圈，即由粗通道确定轴角的粗信号（取整数部分），由精通道確定轴角的精信号（取小数部分），粗、精角信号组合得到真实的机械轴角，可以使检测角度位置精度从角分级提高到角秒级。航向通道旋转变压器的粗、精信号送到БYC-3控制交联部件中ЦAK-9模数变换器，IIAK-9模数变换器实现平台中双通道旋转变压器输出的精角信号Ψr.T与粗角信号Ψr.rp的组合，形成高精度陀螺航向Ψr。再经YB-6计算装置、YYC控制和耦合装置生成数据信号送往显控系统，经HKA数模变换器转换生成导出航向ΨПP，送往备份航道罗盘。也就是说，航向通道旋转变压器产生的粗、精信号均参与陀螺航向Ψr的计算，那么，备份惯导航向通道粗、精信号传输链路将是排故的关注点。

由于是转入备份溃导导航后才发生的故障，主惯性平台导航时多功能显示器及备份航道罗盘上航向指示正常，主惯导航向通道粗、精信号传输链路工作正常，说明БYC-3控制交联部件应无故障，也说明БYC-3输出到显控和备份航道罗盘线路也应正常，从图1看故障点应是从备份惯性平台航向通道精、粗信号到БYC-3控制交联部件的信号线路上，应重点对线路导通性进行测量，主要是航向通道粗、精信号从3-H77-Шl5到БYC-3产品x11插头的线路。

3故障排除

通过测量发现备份惯性平台插头的3-H77-Ш15连接器第45孔到CT-1002台架1-H77-2x8连接器第51孔（见图1备平台精通道信号Ψr.r）的线路时断时通，3-H77-11115连接器第44孔到CT-1002台架1-H77-2x 8连接器第50孔线路正常。打开插头检查，发现备份惯性平台插头的3 H77-Ш15第45插孔接触偶处于后缩状态，造成地面测量线路时断时续，这可能就是故障原因。排除此点电缆故障后，在罗盘场推动飞机通电检查，故障现象依然存在，说明3-H77-Ш15第45插孔接触偶后缩只是一个潜在的故障或只是故障的一个原因，故障的其他原因还在另一路粗信号Ψr.rp线路上。首先，测量粗通道信号从备平台Ш16连接器第20、21脚输出BK 57插头101-H77-Ш2第5、6脚的线路，发现从备平台3-H77-Ш16连接器第21脚到101-H77-Ш2第5脚的线路不通。

进一步确认从3-H77-Ш16第21脚到1-H77-2x10第55脚的线路、从101-H77-Ш2第5脚到1-H77-2X10第54脚的线路导通，而1-H77-2x10第55脚与1-H77-2x10第54脚之间不通，查cT-10-02台架量线表，发现cT-1002台架2X10插座54针、55针之间标记为短接状态。说明CT-10-02台架故障，更换CT-10-02台架，在罗盘场推飞机通电检查，故障现象消失。

4总结

惯性导航系统信号非常复杂，如果没有做好故障分析，故障的定位就非常困难。本次排故结合两个起落试飞故障现象、通过对惯性平台陀螺航向的精粗通道信号形成导出航向的原理分析，通过航向通道平台精、粗通道信号在主、备平台转换后的机理分析，排除了惯导系统产品故障和BYC-3输出电路故障，将故障原因准确定位为备份惯性平台精、粗通道信号到BYC-3控制交联部件的信号线路，大大减少排故难度和时间。