某型红外告警系统自检报故及告警无显示故障分析

季德雨 杨吉鹏 赵永鹏

摘要：针对某型飞机大修调试过程中发生的机载红外告警系统自检报故及告警时无符号、无灯光显示故障，阐述了红外告警系统组成、交联和工作原理，分析了故障产生的原因，识别确定了故障部位，并结合实际经验给出维修建议。

关键词：红外告警系统；导弹逼近；自检；维修

Keywords：infrared warning system；missile approach；self-test；maintenance

1 故障现象

某大修飞机调试工序中，机载导弹逼近红外告警系统（以下简称红外告警系统）自检时在雷达告警显示器（以下简称显示器）上未显示“System OK”字符，却报告“Control”故障；使用模拟信号源检查红外告警功能时，显示器上无“^”符号显示，“导弹逼近”告警指示灯不亮。

2 故障分析

某型飞机红外告警系统由告警探头、综合处理盒、电源盒、信息交联转换盒、告警灯、音量控制旋钮、电源开关与断路器以及连接电缆等组成，与相关载机航电系统交联。系统配套组成及各组件间交联关系如图1所示。

红外告警系统工作时，4个告警探头作为系统的传感器，实时探测飞机前向120°×60°和后向120°×60°的空域。每个告警头单独进行目标检测，结合载机的航姿信息进行一级告警决策。告警头一旦检测到导弹来袭信号，立即对其进行分析判断，将告警方位发送至综合处理盒。综合处理盒实时接收4个告警头传送来的导弹逼近信息，进行二级决策，并将最终决策结果转发给信息交联转换盒，由信息交联转换盒传送至机上雷达告警显示器和干扰弹投放设备，同时产生音响告警信号并点亮座舱“导弹逼近”指示灯。

红外告警系统自检过程中，“导弹逼近”指示灯常亮，同时耳机中伴有“嘀—嘟—嘀—嘟—嘀—嘟……”的告警音响，约30s后“导弹逼近”指示灯熄灭，告警音响消失，显示器显示系统自检结果。如果显示器不出现“Camera XX”代码而显示“System OK”字符，说明红外告警系统自检良好。

由系统配套交联关系和工作原理可知，红外告警系统主要通过信息交联转换盒和综合处理盒实现与飞机航电设备交联及告警信息的识别和处理。其中，信息交联转换盒为系统提供适配于该型飞机的信号协议转接条件，综合处理盒实现设备供电、将航姿信息从信息交联转换盒转发给4个告警头、从4个告警头汇集告警信息、二级告警决策以及将告警结果发送给信息交联转换盒等任务。

对于红外告警系统通电调试时发现的故障，在系统自检时虽未显示“System OK”，但也未报告“Camera XX”代码，且自检及用模拟信号源照射告警头时耳机中能听到告警音响，可以判断红外告警系统仅丧失了告警信息的显示功能而对红外源的识别性能良好，说明4个告警探头无故障，系统供电线路无故障；显示器可显示系统自检及雷达告警信息，说明红外告警系统的后端——显示器无故障；故障部位可能在红外告警系统的中间端，即信息交联盒、综合处理盒。

由于红外告警显示功能是在雷达告警器分析处理器（也称数字分析器，以下简称分析处理器）升级及相关电缆改造（见图2）基础上实现的，若该组件未升级或电缆未按规定改造，也将导致红外告警信息在显示器或指示灯上无示。

此外，通过查询综合控制器改装技术资料得知，若综合控制器和雷达告警器之间存在通信故障，显示器会显示“Control”字符，因此红外告警系统自检报故的原因可能为综合控制器及其连接电缆故障。

3 故障定位与排除

考虑到红外告警系统在飞机上的安装位置，按照排故部位先易后难、故障机件发生几率由大至小的故障識别、诊断和定位顺序，依次确认信息交联盒、综合处理盒、综合控制器、分析处理器的良好性，测量信息交联盒至综合处理盒、分析处理器、综合控制器、“导弹逼近”告警指示灯等产品电缆连接的导通和绝缘性能，最终定位故障点。具体排故方案如下。

1）飞机断电情况下，更换性能良好的信息交联盒。飞机上电后红外告警系统自检依然报“Control”故障，告警时无符号和灯光显示，故障部位应该不在信息交联盒。

2）飞机断电情况下，更换性能良好的综合处理盒。飞机上电后故障现象依旧，故障部位应该不在综合处理盒。

3）飞机断电情况下，更换性能良好的综合控制器。飞机上电后故障现象依旧，故障部位应该不在综合控制器。

4）由于分析处理器重量较大，在机上不便拆装，故将电缆导通和绝缘性能检查提前：飞机断电情况下，测量信息交联盒X10插头内导线1、2、4、5至综合控制器X2插头内导线B、E、D、F的性能，均良好；测量信息交联盒X4插头内导线A、B至综合处理盒X5插头内导线1、2的性能，均良好；测量X10插头内导线10、11、13、14至分析处理器X8插头内导线15、17、11、16的性能，均良好；测量X10插头内导线25至“导弹逼近”告警灯电源线的性能，良好；测量告警灯负极线至飞机地线之间的性能，未导通。

5）从座舱仪表板上进一步分解“导弹逼近”告警灯，发现负极线脱焊，对电缆重新焊接，飞机上电后对红外告警系统自检，显示器依然显示“Control”代码且无告警符号，但“导弹逼近”灯可亮，定位告警灯不亮的故障点。

6）飞机断电情况下，更换性能良好的且已升级的雷达告警器分析处理器。飞机上电后对红外告警系统自检，显示器显示“System OK”，未报“Control”故障，“导弹逼近”告警指示灯显亮，耳机内可听到自检音；使用模拟红外源分别照射四个告警探头，显示器上对应方位显示“^”符号，告警灯显亮，且耳机内可听到告警音。至此，定位自检报故及告警时无符号显示的故障点。

4 排故结论

红外告警系统自检时报告“Control”代码、告警时无“^”符号故障的技术原因在于雷达告警器分析处理器未升级，“导弹逼近”告警指示灯的故障原因在于告警灯负极线脱焊。

进一步查阅飞机和机载设备履历文件，发现该架飞机配套的分析处理器实物件号与产品履历本件号不一致，红外告警系统自检报故且告警时无符号的故障很有可能是送修单位将软件状态不匹配的分析处理器串装所致。

5 启示与建议

飞机作为复杂系统，各系统、产品自身包含的组件较多，外部又与其他机载设备交联、通信。在该例故障中，三种现象可能为一体也可能相对独立，排故过程较为繁琐，最后确定是由两个故障点所致。由此可见，对有关系统、产品在机上联调联试和使用维护过程中遇到性能故障时，要认真分析各组件的工作原理以及系统间的交联情况，在此基础上通过串换组件或测量相关信号及线路良好性等方法逐一排除故障。在排故过程中应留意观察故障现象在采取相关措施后的变化情况，并注意以下安全事项：

1）拆卸和安装各组件、电缆插头时应在飞机未上电时进行，以确保人员、飞机和系统、产品的安全；

2）安装各组件、连接插头时应对正并紧固，防止因组件、电缆未连接到位而影响故障识别与诊断。

此外，随着机上改装系统逐渐增多以及部分产品更新换代，飞机及有关系统、产品技术状态变化较大且各存差异，在飞机修理全过程中应注意识别技术状态一致性，避免因状态差异或产品软硬件不匹配造成相关故障。

参考文献

[1]某型飞机无线电设备电气原理图[Z]. 沈阳飞机设计研究所，1997.

[2]张爱珍，王延新.机载红外告警技术分析[J].航天电子对抗，2013，29（6）：5-7，40.

[3]季德雨. 某型空气热交换器可靠性数据分析[C]. 烟台：航空装备维修技术及应用研讨会，2015.