仪表着陆系统故障分析及改进措施

杨 伟

（怀化芷江机场，湖南 芷江 419100）

1 仪表着陆系统简述

仪表着陆系统是应用最广泛的国际民航标准着陆引导设备，又称为盲降系统，能够在能见度低等气象条件恶劣的情况下提供一系列技术支持，以保证飞行员能够在肉眼无法识别机场现状的情况下，借助引导信息完成飞机安全进近和着陆。

仪表着陆系统由方向引导、距离参考和目视参考系统组成。其中，方向引导系统需要借助航向台和下滑台提供的数据，分别位于跑道进近方向的远端和跑道入口端的一侧，为飞行员提供水平位置和垂直位置的方向指引。距离参考系统依据外指点标、中指点标和内指点标提供飞机距离跑道入口处的距离数据。目视参考系统包括由精密进近轨迹指示器提供的飞机下滑道相对位置和进近灯光系统在能见度较差或夜间情况下进近时飞机跑道的入口位置等目视参考。仪表着陆系统在硬件方面又分为地面设备和机载设备两类。地面设备即上述的各类可提供位置和方向信息的数据。机载设备是飞机接收上述数据的仪器，只有在确定准确的高度和位置时，才能确保飞机能够按照预定路线飞行直至安全着陆[1-2]。

2 仪表着陆系统故障分析

仪表着陆系统的正常运转对于飞机的安全着陆起着极为重要的作用。为确保该系统在运行过程中万无一失，应提前对有可能出现的各种故障进行研究分析。本文将仪表着陆系统的故障分为机载设备故障和地面设备故障两部分，下面将分别对这两类故障进行分析。

2.1 机载设备故障

2.1.1 仪表着陆系统接收机无法接收信息

若仪表着陆系统接收机无法接收信息，显示器中出现航向或是下滑警告旗，则有可能是多模式接收器出现了一些故障。例如，导航控制面板的线路出现故障，将导致开关无法正常启动；电子显示屏等组件出现故障，将导致仪表着陆系统的接收机接收功能非正常运行[3]。

2.1.2 仪表着陆系统音频故障

仪表着陆系统的音频出现无法播放声音、播放声音过小或播放声音噪音过大导致听不清楚原音频等故障，则有可能是多模式接收机出现了故障导致音频无法接收或是遥控的组件出现了一些故障。

2.1.3 仪表着陆系统显示屏无计算数据

仪表着陆系统数据显示屏中不显示数据信息，也没有警告旗、指示等，则有可能是因为多模式接收机出现了故障，导致信息接受失败。导航的控制面板出现了一些问题，无法显示信息。仪表着陆系统的天线负责发送信息，下滑天线和航向天线的故障都会导致显示屏上数据显示出现失误。仪表显示屏的线路出现故障也会导致显示屏中的部分信息无法显示造成数据丢失[4]。

仪表着陆系统频率显示屏中不显示数据信息，有可能是因为多模式接收机出现了故障，导致频率等信息无法接收。导航控制面板的故障也会导致数据显示缺失。机长和副驾驶员都分别控制一个导航控制面板，任何一个导航控制面板的故障都会导致显示屏数据显示出现问题。显示电子组件出现故障会导致显示屏上数据缺失，线路出现问题也会导致显示屏出现不显示数据的情况。

2.1.4 仪表着陆系统信标天线失效

仪表着陆系统信标天线包括航向信标天线和下滑信标天线。航向信标天线失效的原因可能有两种：一种是航向信标天线的开关线路出现了一些问题，导致无法开启航向信标天线；另一种可能是由于航向信标天线自身出现了故障，导致无法发送相关的信息。下滑信标天线失效的原因可能是因为多模式接收机出现了故障，无法接收下滑信标天线传输的信号，或者是线路出现了故障导致数据无法显示。下滑天线出现故障，将导致天线无法接收信号。

2.1.5 多模式接收机故障

仪表着陆系统的多模式接收机出现故障或者显示“MMR FAILED”信息时，意味着多模式接收机自身出现了问题。多模式接收机零部件的损害，将导致其无法正常工作。

2.2 地面设备故障

2.2.1 下滑台设备故障

在仪表着陆系统中，下滑台位于跑道入口端的一侧，为系统提供了重要的数据信息。下滑台一旦出现故障，会对飞机的着陆过程造成巨大威胁。下滑台的故障在很大程度上是因为过度使用造成的损毁。长时间的使用加上不间断的运行，下滑台的设备极易发生故障。在监控下滑台的软件显示屏上出现“FAUTY”红色字样，并显示SDM、射频电平RF 和调制度等数值异常。

2.2.2 航向台故障

航向台是仪表着陆系统的重要设备，位于跑道进近方向的远端处，为飞机提供航向水平方向等以及众多系统运行所需的数据。航向台的故障会使系统无法为飞机提供方向引导，严重影响系统的运行[5]。

2.2.3 地面设备超期运行故障

仪表着陆系统有一定的使用寿命，超过使用寿命的使用无疑会给飞机的运行带来巨大的潜在威胁。一旦因为超期运行造成仪表着陆系统故障，其后果不堪设想，后期的维修费用也耗资巨大。但在一些调研中发现，由于设备价格高昂且在改造方面存在困难，国内仪表着陆系统的使用普遍存在超期运行的现象。

3 仪表着陆系统改进措施

3.1 机载设备故障改进措施

当机载设备出现故障时，逐项排查可能导致故障出现的各个原因，分析故障出现的原因，以便快速排查出有故障部件，迅速对其进行维修。要首先测试仪表着陆系统本身，对有故障的部位进行隔离。若此时出现故障部位的警告旗消失，则表示这个故障只是暂时性的，只需进行短暂的整改便可正常工作。若警告旗仍出现，则需进一步检查，更换多模式接收机，检测故障是否由多模式接收机导致。若显示屏中仍有警告旗，则需依次对VHF NAV 的电门、电门与DEU 之间的线路、多模式接收机、DEU 等零部件进行排查，直至检查清楚故障出现的确定部位。

3.2 地面设备故障改进措施

3.2.1 下滑台设备故障改进措施

当仪表着陆系统下滑台发生故障时，首先检查频率合成器SYN 的频率是否正常。要对主机和备机分别通过频率计进行测量，若频率合成器频率正常，则排除其出现故障的可能。对MOD-330P 产生的CSB 信号和SB0 信号的正常性进行检测，分别检测其主机和备机。若其中一个正常，则排除其出现故障的可能性。检测射频转换器，若其主机和备机任何一个没有问题，则排除其出现故障的可能性。检测信号产生器信号板和控制板，若两者的数据皆未出现异常，则排除其出现故障的可能性。最后，检测控制耦合器CCP，选择确保正常的控制耦合器替代之前的，记录产生的功率值。换回之前的控制耦合器，若其产生的功率值与正常的一致，则排除其出现故障的可能性。通过检测找到出现故障的部位，更换有故障零部件，使下滑台能够正常运行[6]。

3.2.2 航向信标设备改进措施

应时刻关注仪表着陆系统航线信标信息，并建立CSB、SBO 等信号的标准波形模型。在对仪表着陆系统地面设备进行检测时，检验航向信标数据与标准模型是否符合。建立信号标准模型，对航向信标的检测有着重要意义，有助于及时发现航向信标的异常，并对可能出现的故障进行初步分析，大大加快了对地面设备故障的检测与维护。

3.2.3 地面设备超期运行改进措施

仪表着陆系统的造价昂贵，维护成本高。为在确保设备平稳运行的基础上对系统进行准确评估，使其避免超期运行，在人员、设备、环境以及管理部门等方面应进行相应的改进。

在工作人员方面，为解决工作人员短缺带来的设备维护不到位问题，要进一步引进人才，鼓励更多的设备维护人才加入仪表着陆系统的工作中。应当定期对单位员工进行相关的专业培训，不断提升自身的理论知识和实践操作水平，以适应现代技术的不断进步。

在设备方面，要定期对各类设备进行完备的检查，尤其是对于天线等位于户外的易损部位的监护，以避免不起眼的局部损伤导致整个系统的故障。当参数出现震荡、监控器内调整参数出现问题时，需及时进行维护，避免设备老化造成故障。

在运行环境方面，要提高环境因素对机场选址影响的重视。在易发生地质灾害的区域建造机场仪表着陆系统，天线易发生倾斜导致数据不准确。一旦发生水土流失等地质灾害，必须要及时对其进行加固。对有可能发生环境破坏的区域进行重点关注，实时监测有可能影响系统运行的相关环境数据，并在每次系统启动时校准数据，确保每次运行的精准。温度和湿度的变化对仪表着陆系统的寿命也有重要影响，在适宜的温度和湿度内系统可保证满足规定的使用寿命。但是，温度和湿度不适宜时，如在高于28 ℃、低于10 ℃或湿度大于85%时，要着重观察系统的使用情况，避免环境不适宜造成的使用寿命骤减等情况。尤其是在北方和西部昼夜温差较大的地区，对于系统的运行有着极大的考验。必须认真及时做好检查工作，实时掌握设备的运行状况，关注环境对整个设备的影响。

4 结 论

仪表着陆系统在飞机的进近和着陆过程中起着重要的作用，决定着飞机能否顺利完成着陆。仪表着陆系统包括众多精细的设备仪器，一旦某个细小的零部件发生故障，便会产生巨大的影响。要重视每一次出现的故障，记录每次的检测结果，检测分析出现故障的部位，并形成系统的文字说明记录在册，以便工作人员今后的监管和进一步维护，提高故障的检测和维修效率，尽量减少或避免此类故障的再次发生。