段航宇
摘 要:NM7000B設備是當今民航最為常用的飛機精密進近和著陸引導系統之一,使民航飛行器沿正確方向飛向跑道并且平穩下降高度,最終安全著陸。文章主要對西安咸陽國際機場NM7000B導航設備案例進行了分析,為導航工作人員維護此類設備提供有價值的參考與依據。
關鍵詞:通信閃斷;避雷引線;遠程調試
中圖分類號:V351.37 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2018)03-0044-03
0 引言
儀表著陸系統(Instrument Landing System,ILS)是應用最為廣泛的飛機精密進近和著陸引導系統。它的作用是由地面發射的兩束無線電信號實現航向道和下滑道指引,建立一條由跑道指向空中的虛擬路徑,飛機通過機載接收設備,確定自身與該路徑的相對位置,使飛機沿正確方向飛向跑道并且平穩下降高度,最終實現安全著陸。
NM7000B[1]是挪威INDRA公司生產的ILS導航設備,因其技術手段先進、工作性能穩定可靠、維護使用方便,筆者所在西北空管局自2011年以來在西安咸陽國際機場更新安裝及投產安裝使用三套該型號設備。本文根據設備安裝調試、投產運行遇到的問題、多年維護設備遇到的故障及維修過程中取得的一些經驗,本著交流與借鑒目的,特例舉幾個案例供大家借鑒參考。
1 案例一
1.1 故障現象
2014年7月以來,西安咸陽機場南跑道東下滑臺23L NM7033B設備與監控室遙控盒的通訊出現了無規律的閃斷現象,日高峰閃斷次數達到8次,每次中斷時間短時大約2-4秒,長時大約40秒,隨后自動恢復正常,如表1所列;與設備REMOTE2端口相連接的RS232 PC業務不能進行大數據下載和傳輸業務,但能繼續監控設備和遠程調試設備。由于設備的RS232 PC業務還能繼續監控設備,所以此問題不會影響設備的正常運行,但是存在很大的安全隱患。
1.2 設備故障排查過程
西安咸陽國際機場23L GP NM7033B設備的遙控連接采用傳統的2線音頻傳輸中間采用的是光纖,對端裝有PCM機,我們多次請網絡中心進行端口的切換,但是現象依舊,導航室值班人員經過分析,傳統的2線音頻傳輸的鏈路具有的不穩定因素在23L設備上不能滿足穩定傳輸要求才會產生閃斷現象,其他臺站間或有發生閃斷,但是都基本穩定,沒有該設備表現的如此頻繁。
為解決“閃斷”難題,導航室認真組織研究技術方案,多次聯系廠家,查閱大量相關資料,希望通過傳輸模式的改變克服NM7033B設備對遙控線路的較高要求,用同樣的傳輸線路做到穩定傳送。
NM7000B的CI 1748和RCA 1750主要包含8個跳線配置,這些跳線的配置的不同可以使微型控制器選擇不同的通訊接口協議,如表2所列。技術人員經過多次分析和嘗試后,更改了CI 1748A與遙控盒RCA 1750A板件的硬件配置、自己動手制作RS232通訊線路實現2線音頻傳輸與RS232之間的轉換。導航室在國內沒有方法可借鑒的情況下,通過不懈的努力,攻克難關,在23L下滑臺與遙控盒之間選用8種通信協議中最優連接RS 232/RMM通訊協議,這樣值班人員不僅解決了閃斷問題,還用一條通信鏈路實現了遠程遙控、調整、大數據下載等所有功能。經過多日觀察設備通訊穩定,“閃斷”現象消失。
1.3 建議措施
1)NM7033B設備的遠程通信閃斷問題,在使用傳統2線音頻傳輸中鮮有發生,導航室大膽進行了開拓、創新,改變傳輸協議,采用NM7000B設備與遙控盒之間的RS 232/RMM通訊協議的最優連接,解決了2線音頻傳輸不穩定的問題,值得同型號維護單位參考此方法。
2 案例二
2.1 NM7000B設備故障現象描述及處置
NM7000B自帶的RMM遠程監控系統顯示:航向信標LOC因余隙射頻電平(CLR RF)監控器參數告警導致設備關機。具體的監控器告警參數由RMM窗口截圖得出,如圖1所示。當天值班人員迅速到航向臺檢查,在本地模式下開啟設備,發現設備余隙射頻電平(CLR RF)、寬度射頻電平(DS RF)和航道射頻電平(CL RF)參數有些漂移,但是均在門限值范圍內。同時,值班人員發現機房外和天線陣處風非常大,通過氣象中心了解到,設備告警導致關機時刻的瞬時風速到到18m/s。隨著風速變小,設備參數恢復正常。連續觀察1小時50分鐘,設備均未再次出現上述故障。
2.2 設備故障排查過程
第二天設備已正常工作,導航室值班人員為防止故障再現,主動出擊,查找設備安全隱患。內場組工作人員根據故障發生時的現象與環境,人為晃動避雷引線,設備監控器參數告警故障復現,與此同時NM7000B設備RMM系統顯示參數告警,如圖2所示。
工作人員在晃動航向天線陣上方的避雷引線如圖3所示,使用便攜式ILS測量儀進行外場測試,得出調制度差DDM值與射頻電平RF值保持不變,外場發射機信號輻射正常;測試MCU耦合信號發現信號不穩,監控耦合單元的測量數據如表3所列。
值班人員立即檢查避雷引線與地面固定基座,發現存在斷裂情況,如圖4所示,緊急拆除避雷引線,檢查設備的各個參數狀態和監控數據均顯示正常,連續觀察使用180天該故障再未出現。
2.3 建議措施
在大風天氣情況下,避雷引線劇烈晃動導致的航向信標關臺較為罕見。為了避免此類故障再次發生,在設備維護工作中筆者給予以下建議措施:
(1)建議航向天線陣上方的避雷線與天線陣子之間的間距最低不能小于10cm;(2)避雷線的支撐桿建議對稱安裝,建議不小于4個;(3)避雷桿的材質建議采取玻璃鋼材質;(4)避雷線與避雷桿的連接處需要防止避雷線因晃動而掉下來;(5)建議避雷相關配件的材質一定要防銹,方便日后以后維護;(6)綜合進行安全評估,拆除避雷拉線也是一種不錯的選擇。
3 案例三
3.1 故障現象
西安咸陽機場II類運行標準的ILS在某次定期校飛時,出現如下數據:下滑角:2.86°,入口高度:16.5m,結構:2/4/32。從數據上可以看出該下滑信標的三區結構為32μA,已遠遠超過規定的20μA。
3.2 檢查發射機參數
(1)調整前發射機數據如表4所示。(2)機內調試:loop phase滿足-135°±10°。(3)示波器檢查波形:正常。
3.3 檢查設備公共部分
(1)檢查三路信號到天線間的駐波比,如表5所示。(2)測量ADU到MCU混合通道的衰減值,同時檢查連接是否牢固,如表6所示。(3)ADU的幅度分配,如表7。(4)測試ADU輸入端與設備機柜CSB、SBO、CLR輸出端的駐波比,如表8所示。
通過檢查發現ADU與SBO之間電纜的駐波比太大,通過檢查發現SBO輸入到ADU里的頭子松動,緊固后,駐波比回復到1.03。
3.4 重新調整
(1)定相。
Tx1 SBO初相由-7.5°調到11°。
Tx2 SBO初相由-7.5°調到11°。
(2)改變天線掛高。
調整天線掛高上、中、下:4.54m;9.08m;13.62m。
通過以上一系列測試調整,最終通過此次飛行校驗,結果如表9所示。
4 結語
綜上案例的分析,不難看出,對NM7000B設備的維護已不僅局限于傳統的硬件故障排除,而且還延伸到設備的配套設施,所以當發生不明原因的故障時,改變排故的思考方法,大膽地進行開拓、創新,運用各項新措施和新方法,往往都能取得意想不到的效果。
以上是我在NM7000B的安裝調試和日常維護過程當中的一些體會,有不妥之處敬請批評指正。
參考文獻
[1]Park Air System.NORMARC 7000B ILS Instrument Landing System Training Manual [Z].NORWAY:Park Air System,2011.