ILS設備故障案例淺析

段航宇

摘要：ILS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引導方向飛行且平穩下降，最終安全著陸。導航設備維護是保障民航空管安全運行至關重要的組成部分之一。文章以西安咸陽國際機場所轄ILS導航設備為例展開分析，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：ILS;電纜接頭;天線系統

中圖分類號：V351.37 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）12-0090-03

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著陸引導系統。它的作用是由地面發射無線電導航信號實現航向道和下滑道指引，建立一條空中虛擬飛行軌跡，飛機通過機載設備確定自身與該飛行軌跡的相對位置，使飛機沿正確引導方向飛行且平穩下降，最終安全著陸。本文根據多年維修維護設備取得的一些經驗，本著交流與借鑒目的，特例舉幾個案例供大家參考學習。

1 故障案例一

1.1 故障背景

2019年3月14日，20：15 23R儀表著陸系統航向設備因監控參數中整體航道、整體寬度射頻值以及整體寬度DDM值告警導致設備關臺，故障現象如圖1所示。

20：16值班人員重啟設備，設備已恢復正常。

10：31.00，設備恢復正常，值班人員向塔臺通報設備正常提供服務。

1.2 設備復盤與探討

導航值班人員利用THALES設備[1]故障現象截圖，并結合前期測試數據統計，如圖2所示，初步判斷為8號天線陣子A8-M8環路出現問題。因近場監控DDM值正常，初步懷疑8號陣子監控回路出現問題。

1.3 技術分析

使用網絡分析儀的S11模式檢測8號天線陣子監控電纜性能，并在監控電纜接頭處模擬天線接頭彎折狀態，發現當監控電纜接頭彎折到一定角度時，8號陣子回路衰減為-42dB。由于這個電纜接頭松動以及電纜屏蔽層斷裂導致設備告警，如圖3所示。

值班人員重新制作新的電纜頭，并對15日11：00至22日11：10的數據進行態勢分析，如圖4所示，DDM值變化量為±2μA，設備運行穩定。

1.4 建議措施

ILS設備室外單元長期服役，因電纜接頭松動與電纜屏蔽層斷裂的問題，導致導航設備關臺的現象比較少見。為了避免此類故障重復出現，筆者給予以下建議措施：

（1）建議對監控電纜頭處增加彎頭，減少電纜頭與天線接口之間的損耗。（2）建議對電纜接頭處進行密封處理。（3）建議對天線進行敲擊晃動實驗，驗證設備監控參數運行穩定度。

2 故障案例二

2.1 故障背景

2018年4月11日，值班人員按計劃對導航監控室進行換季維護。

10：08.30，值班人員在清潔05L北跑道機柜過程中，05L航向遙控線纜接頭掉落，遙控盒告警，值班人員立即查看遠程電腦實時監控參數，參數顯示設備工作正常。

10：09.50，值班人員將遙控線纜接頭接回，遙控盒告警依然存在。

10：10.10，值班人員發現05L航向遠程PC顯示設備關機，立即按照應急預案流程向塔臺通報05L儀表著陸系統暫不提供服務，然后通報隊部值班領導。

10.27.00，值班人員發現遙控線接頭接反，重新插拔。

10：29.50，重新登錄PC成功，設備顯示正常。

2.2 故障復盤與探討

技術骨干對當天的ILS故障進行了復盤，實現了事件當天情形的重現。為了更進一步明確遙控系統、遠程PC和本地控制設備的各級權限，加強對設備的認識和了解，技術骨干另外做了幾組測試：

（1）當遙控線一直處于反接狀態時，遙控盒處于失效狀態，設備會不規律的關機和重啟;當設備重啟數次后出現授權打開和進入維護模式時，在遠程用電腦登錄二級，打開手動模式，設備仍然會出現關機和重啟，并且會自動關閉授權和退出維護模式;（2）在臺上將設備開到本地模式，無論是手動或者自動位，在遠程正常遙控設備均無效，證實當開啟本地模式以后會自動斷開遠程的遙控盒和PC的控制，但仍能夠通過遠程查看設備狀態及參數;（3）當遙控線反接時，在臺上無論將設備開到遙控還是本地、自動或者手動模式，均會導致關臺。

綜合以上幾次實驗可以得出：

（1）本地模式的權限高于遙控盒和遠程PC。（2）遙控盒母版MB1346-P9接口TXOFF口的關機命令是權限最高的關機指令，當該口收到關機命令時，不管設備處于本地還是遠程、手動還是自動，系統均會優先執行該命令。（3）當遠程遙控接線端1、2和3、4 接反時會出現關臺，但3、4端反接遙控盒正常工作。（4）根據附件10規定，本地狀態轉換程序設計有自動循環開啟功能，即便遙控線接反設備關臺，設備還會執行自啟命令自動開啟，但由于一直接收TX OFF命令，設備會反復開關機。

2.3 技術分析

北跑道05L ILS使用的是NM7000B[2]設備，2011年11月投入使用，設備板件均為較早一些的版本，遙控系統中本地設備的接口板件為CI1210;遠程遙控盒由母版板件為MB1346和控制板件RCA1240C組成，如圖5所示。

正常情況下，05L ILS遙控線是通過2-4線經網絡設備傳送回來至監控室，其接法方法如圖6所示。

CI 1210板上的跳線接法如圖7所示，當跳線S9、S10、S11同時被跳上之后，其遙控模式為2-4線傳輸的FSK頻移鍵控模式。

根據NM7000B維護手冊10.2.4.2可以知道，如圖8所示，MB1346可以通過航向和下滑P9口的TXOFF和ALARM互連來實現當航向關閉時，下滑也自動關閉的功能。由此可知，P9口的TXOFF端口具有實現遠程自動關閉設備的權限。

當遠端遙控線插反時，則原本接到LINE_A和LINE_B的線分別接到了ALARM和TXOFF，當CI板和遙控盒通訊時，就會隨機在TXOFF端口接收一個信號，導致系統誤認為是由于外在原因產生了一個關機命令而雙機關閉。

2.4 建議措施

在日常運行中，遙控和供電系統等設備之外的外圍設施也是儀表著陸系統的重要組成部分，任何一部分出現故障都會對安全保障造成不同程度的影響。

該ILS故障案例主要將本次事件的經過進行還原，并對日常維護中可能會遇到的幾種情況進行模擬演練，通過本報告形成一個清晰明確的結論，以提高維護人員在緊急情況下的應急處置能力。

3 結語

本文所述的是ILS設備日常維護中不太可能會遇到的故障案例，對比分析，明確排故的思路。維護人員在遇到設備告警應保持頭腦冷靜、根據故障現象、利用軟件參數及前期維護數據，進行統籌分析從而提高判斷故障原因的速率。

以上是筆者在ILS設備維修維護過程中的一些心得體會，與大家分享經驗，如有不妥之處，敬請批評指正。

參考文獻

[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