民用航空导航设备排故案例两则

2020-02-16黄利武

设备管理与维修 2020年12期

黄利武

（中国民用航空西南地区空中交通管理局，四川成都 610202）

0 引言

据统计，2018 年国内全行业运输航空公司完成运输起飞架次469.47 万架次，比上年增长7.6%。国内航线完成运输起飞架次425.95 万架次，比上年增长7.3%，其中港澳台航线完成8.22万架次，比上年增长7.3%；国际航线完成运输起飞架次43.52万架次，比上年增长10.8%。随着民航事业的蓬勃发展，航空保障压力日趋增大。陆基导航设备是保障民航安全、高效运行必不可少的技术手段，仪表着陆设备及终端区全向信标/测距仪设备故障也是机场飞行流量控制的重要因素之一。因此在最短时间高效完成设备故障排查，关乎飞行效益及民用航空安全。

1 NM7000A 仪表着陆设备故障

2016 年7 月1 日，四川泸州蓝田机场NM7000A 仪表着陆设备出现故障。该机场属军民两用机场，故障仪表着陆设备于1998 年投入使用，属超期服役设备。机场附近常年伴有酸雨，导致该设备室外天线单元腐蚀情况非常严重。

1.1 故障现象

NM7000A 设备航向信标双监控器航道（CL）DDM 值极不稳定，最差时DDM 值达到-100 μA，同时航道（CL）RF 值偏低。另据机场导航运维人员反映，上述航道参数值受天气和温度影响变化很大，气温高时设备频繁出现告警，阴雨天则设备完全正常。与此同时，近场通道的监视信号一直正常。

1.2 故障排查

由于近场（NF）DDM 值及近场（NF）RF 值均正常，维护人员外场测试外场发射参数均满足要求，说明航向信标发射机向空中辐射的外场信号正常，因而故障点不应在发射通路。根据故障现象判断，室外监控部分故障的可能性很大。室外监控部分包含监控合成单元（MCU）、监控耦合板、监控耦合板至监控合成单元（MCU）馈线，以及监控合成单元（MCU）至机房主机柜馈线。

技术人员利用矢量网络分析仪分别检查12 根天线阵子的监控耦合板至MCU 的馈线，检查结果均正常；检查MCU 至机房主机柜的线缆，检查结果正常。故排除线缆问题导致故障的可能性。

凭借维护经验，将设备开机，观察双监控器数据，同时逐个轻轻敲击每个航向天线阵子，监控数据无明显变化，初步排除监控耦合板故障。因此，故障点在监控合成单元（MCU）的可能性较大。更换MCU 备件，设备监控参数没有得到改善，航道DDM值仍然为-100 μA，同时航道RF 值较低，因此故障点也不在监控合成单元。此时技术人员尝试逐对断开对称天线阵子监控耦合板与MCU 的连接馈线，观察设备维护软件中的航道DDM 变化值，此时航道DDM 值无明显变化。

技术人员打开每个天线阵子的后盖，重点检查各监控耦合板。经检查，12 个监控耦合板中有11 个出现严重锈蚀现象，电路板上的多数电阻、电容元件已锈蚀断裂。检查中发现只有第11 号天线阵子内的监控耦合板情况较好。该监控耦合板为最近一次排故工作中的更换件，其余11 个监控耦合板均为1998 年设备投产时的原装件。这些原装监控耦合板由于长期暴露在恶劣环境中，已严重锈蚀。因此推断，除了第11 号天线阵子的监控耦合板工作正常，其余监控耦合板均已无法实现对监控信号的耦合功能，导致航道监控信号合成异常。

上述情况也恰好印证了潮湿天气时设备监控数据正常，高温干燥天气时设备参数则出现告警的规律。潮湿天气时，断裂的元器件能实现部分接触，监控耦合板勉强实现耦合监控信号的功能，高温干燥天气时，断裂的元器件因接触不佳无法形成正常耦合通路，从而监控耦合板无法实现正常的耦合功能。

为验证故障判断的准确性，技术人员利用其他机场淘汰设备的监控耦合板换下了第1 号天线的监控耦合板，此时设备航道DDM 值增大至-92 μA，同时射频值有所增加，航道参数有所改善。技术人员依次更换其他天线阵子监控耦合板。全部更换完成后，航向信标CL DDM 值接近于零，设备恢复正常，同时CL RF 值增大至+5.2 V。由于更换所有监控耦合板前，部分耦合板耦合功能差，而每次校飞完成后，维护人员默认此时的CL RF值为标称值，因此会在校飞工作结束后通过监控器校准，将CL RF 值校准到3.0 V。更换完所有故障监控耦合板后，所有耦合板耦合功能恢复，因此CL RF 值会高于标称值。

2 DVOR4000 型多普勒全向信标故障

2017 年5 月24 日，巡检维护中国民用航空西南地区空中交通管理局重庆空管分局涪陵导航台DVOR4000 设备期间，发现设备故障。

2.1 故障现象

设备面板出现“WARNING”预警，维护软件中出现“Distortion on det.USB-LSB”参数值偏高预警，其他主要参数均正常。

2.2 故障排查

上边带-下边带失真（Distortion on det.USB-LSB），该参数表征多普勒全向信标设备（DVOR）上下边带信号幅度不一致。该值预警说明上下边带不对称，边带通路出现故障。若1/2 或1/4边带通路出现故障，则应出现调频副载波（9960 Hz）调制度不够、副载波调频指数Kf不正常等参数告警。因调频副载波9960 Hz 调制度、调频指数等其他主要参数均未出现告警，由此可以判断边带调制器（MOD-SBB）前端的发射通路与MOD-SBB后级的4 块边带切换模块（ASM）均正常。故障点应在1/4 边带ASM（初级）板件的后级单元，这部分包括10 块边带ASM 板（次级）、边带馈线及边带天线阵子。

考虑到涪陵导航台周边的环境条件不理想，加之该设备已不间断服役超过16 年，设备各元件出现不同程度的老化和性能下降，特别是室外工作的天馈单元部分，极易出现故障，因此优先利用矢量网络分析仪检查各边带天馈线好坏。经矢量网络分析仪测试所有边带天线，发现第4 号边带天线回波损耗测试值为-7.5 dB，严重不满足规范要求的-20 dB；第11 号边带天线回波损耗测试值为-20.3 dB，在正常范围内稍偏大。

技术人员到DVOR 地网检查第4 号及第11 号边带天线，发现第4 号边带天线阵子内部的两条引线均因年久锈蚀发生断裂，第11 号边带天线阵子内部锈蚀严重，但未发生断裂。焊接修复第4 号边带天线阵子引线，回波损耗测量值为-28.6 dB，该天线恢复正常。

第4 号边带天线问题得到修复后，在设备维护软件中观察，调频副载波调制度稍变大，但此时设备维护软件中依然有Distortion on det.USB-LSB 预警。由于已用矢量网络分析仪检查所有边带天馈单元，除了已修复的第4 号边带天线外，其余边带天馈线均正常。因此剩余的故障点应出现在10 块边带ASM 板（次级）中，该部分排查没有特别快捷的方法，只能逐一更换备件进行判断。经过后期更换排查，排查结果为第6 块ASM 板的一个输出通道出现故障。更换故障板件后，设备面板的“WARNING”预警指示灯消失，设备维护软件中“Distortion on det.USB-LSB”预警消失，DVOR 设备恢复正常。