ILS设备故障案例浅析

段航宇

摘要：ILS设备是当今民航最为常用的飞机精密进近和着陆引导系统之一，使民航飞行器沿正确引导方向飞行且平稳下降，最终安全着陆。导航设备维护是保障民航空管安全运行至关重要的组成部分之一。文章以西安咸阳国际机场所辖ILS导航设备为例展开分析，为导航工作人员维护此类设备提供有价值的参考与依据。

关键词：ILS;电缆接头;天线系统

中图分类号：V351.37 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）12-0090-03

0 引言

仪表着陆系统（Instrument Landing System，ILS）是应用最为广泛的飞机精密进近着陆引导系统。它的作用是由地面发射无线电导航信号实现航向道和下滑道指引，建立一条空中虚拟飞行轨迹，飞机通过机载设备确定自身与该飞行轨迹的相对位置，使飞机沿正确引导方向飞行且平稳下降，最终安全着陆。本文根据多年维修维护设备取得的一些经验，本着交流与借鉴目的，特例举几个案例供大家参考学习。

1 故障案例一

1.1 故障背景

2019年3月14日，20：15 23R仪表着陆系统航向设备因监控参数中整体航道、整体宽度射频值以及整体宽度DDM值告警导致设备关台，故障现象如图1所示。

20：16值班人员重启设备，设备已恢复正常。

10：31.00，设备恢复正常，值班人员向塔台通报设备正常提供服务。

1.2 设备复盘与探讨

导航值班人员利用THALES设备[1]故障现象截图，并结合前期测试数据统计，如图2所示，初步判断为8号天线阵子A8-M8环路出现问题。因近场监控DDM值正常，初步怀疑8号阵子监控回路出现问题。

1.3 技术分析

使用网络分析仪的S11模式检测8号天线阵子监控电缆性能，并在监控电缆接头处模拟天线接头弯折状态，发现当监控电缆接头弯折到一定角度时，8号阵子回路衰减为-42dB。由于这个电缆接头松动以及电缆屏蔽层断裂导致设备告警，如图3所示。

值班人员重新制作新的电缆头，并对15日11：00至22日11：10的数据进行态势分析，如图4所示，DDM值变化量为±2μA，设备运行稳定。

1.4 建议措施

ILS设备室外单元长期服役，因电缆接头松动与电缆屏蔽层断裂的问题，导致导航设备关台的现象比较少见。为了避免此类故障重复出现，笔者给予以下建议措施：

（1）建议对监控电缆头处增加弯头，减少电缆头与天线接口之间的损耗。（2）建议对电缆接头处进行密封处理。（3）建议对天线进行敲击晃动实验，验证设备监控参数运行稳定度。

2 故障案例二

2.1 故障背景

2018年4月11日，值班人员按计划对导航监控室进行换季维护。

10：08.30，值班人员在清洁05L北跑道机柜过程中，05L航向遥控线缆接头掉落，遥控盒告警，值班人员立即查看远程电脑实时监控参数，参数显示设备工作正常。

10：09.50，值班人员将遥控线缆接头接回，遥控盒告警依然存在。

10：10.10，值班人员发现05L航向远程PC显示设备关机，立即按照应急预案流程向塔台通报05L仪表着陆系统暂不提供服务，然后通报队部值班领导。

10.27.00，值班人员发现遥控线接头接反，重新插拔。

10：29.50，重新登录PC成功，设备显示正常。

2.2 故障复盘与探讨

技术骨干对当天的ILS故障进行了复盘，实现了事件当天情形的重现。为了更进一步明确遥控系统、远程PC和本地控制设备的各级权限，加强对设备的认识和了解，技术骨干另外做了几组测试：

（1）当遥控线一直处于反接状态时，遥控盒处于失效状态，设备会不规律的关机和重启;当设备重启数次后出现授权打开和进入维护模式时，在远程用电脑登录二级，打开手动模式，设备仍然会出现关机和重启，并且会自动关闭授权和退出维护模式;（2）在台上将设备开到本地模式，无论是手动或者自动位，在远程正常遥控设备均无效，证实当开启本地模式以后会自动断开远程的遥控盒和PC的控制，但仍能够通过远程查看设备状态及参数;（3）当遥控线反接时，在台上无论将设备开到遥控还是本地、自动或者手动模式，均会导致关台。

综合以上几次实验可以得出：

（1）本地模式的权限高于遥控盒和远程PC。（2）遥控盒母版MB1346-P9接口TXOFF口的关机命令是权限最高的关机指令，当该口收到关机命令时，不管设备处于本地还是远程、手动还是自动，系统均会优先执行该命令。（3）当远程遥控接线端1、2和3、4 接反时会出现关台，但3、4端反接遥控盒正常工作。（4）根据附件10规定，本地状态转换程序设计有自动循环开启功能，即便遥控线接反设备关台，设备还会执行自启命令自动开启，但由于一直接收TX OFF命令，设备会反复开关机。

2.3 技术分析

北跑道05L ILS使用的是NM7000B[2]设备，2011年11月投入使用，设备板件均为较早一些的版本，遥控系统中本地设备的接口板件为CI1210;远程遥控盒由母版板件为MB1346和控制板件RCA1240C组成，如图5所示。

正常情况下，05L ILS遥控线是通过2-4线经网络设备传送回来至监控室，其接法方法如图6所示。

CI 1210板上的跳線接法如图7所示，当跳线S9、S10、S11同时被跳上之后，其遥控模式为2-4线传输的FSK频移键控模式。

根据NM7000B维护手册10.2.4.2可以知道，如图8所示，MB1346可以通过航向和下滑P9口的TXOFF和ALARM互连来实现当航向关闭时，下滑也自动关闭的功能。由此可知，P9口的TXOFF端口具有实现远程自动关闭设备的权限。

当远端遥控线插反时，则原本接到LINE_A和LINE_B的线分别接到了ALARM和TXOFF，当CI板和遥控盒通讯时，就会随机在TXOFF端口接收一个信号，导致系统误认为是由于外在原因产生了一个关机命令而双机关闭。

2.4 建议措施

在日常运行中，遥控和供电系统等设备之外的外围设施也是仪表着陆系统的重要组成部分，任何一部分出现故障都会对安全保障造成不同程度的影响。

该ILS故障案例主要将本次事件的经过进行还原，并对日常维护中可能会遇到的几种情况进行模拟演练，通过本报告形成一个清晰明确的结论，以提高维护人员在紧急情况下的应急处置能力。

3 结语

本文所述的是ILS设备日常维护中不太可能会遇到的故障案例，对比分析，明确排故的思路。维护人员在遇到设备告警应保持头脑冷静、根据故障现象、利用软件参数及前期维护数据，进行统筹分析从而提高判断故障原因的速率。

以上是筆者在ILS设备维修维护过程中的一些心得体会，与大家分享经验，如有不妥之处，敬请批评指正。

参考文献

[1] ILS 410 Localizer LOC 411 Equipment Description[Z].THALES，Milano，2011（3）：16.

[2] Park Air System.NORMARC 7000B ILS Instrument Landing System Training Manual [Z].NORWAY：Park Air System，2011.

Brief Analysis of  ILS Equipment Failure Cases

DUAN Hang-yu

（Northwest Air Traffic Management Bureau， Xi'an  Shaanxi  710082）

Abstract：ILS is one of the most commonly used precise approach and landing guidance systems in civil aviation. It enables civil aviation aircraft to fly in the right direction and descend smoothly， and finally land safely. Navigation equipment maintenance is an important part of ensuring the safe operation of civil aviation air traffic control. This paper takes ILS navigation equipment of Xianyang International Airport， Xi'an as an example， and provides valuable reference and basis for navigation staff to maintain such equipment.

Key words：ILS;cable connector;antenna system