崔海靜+王霜
摘 要:在民用航空陸基導(dǎo)航系統(tǒng)中,全向信標(biāo)機(jī)是航路導(dǎo)航和進(jìn)近引導(dǎo)的主要設(shè)備。該設(shè)備板件多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、信號流程繁瑣,維護(hù)維修難度大。本文以THALES 公司生產(chǎn)的DVOR 4000型設(shè)備為例,提出了運行維護(hù)工作中的一些難點問題,并針對這些問題給出了相應(yīng)的解決措施或維護(hù)建議。
關(guān)鍵詞:DVOR 4000;發(fā)射機(jī);監(jiān)控器;供電系統(tǒng)
1引言
多普勒全向信標(biāo)機(jī)是國際民航組織規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)近程導(dǎo)航設(shè)備,它提供給飛機(jī)其相對磁北的角度,獲得方位信息。在航路上,與測距設(shè)備配合使用實現(xiàn)極坐標(biāo)定位;在終端區(qū),主要用于引導(dǎo)航班的進(jìn)出港、輔助儀表著陸系統(tǒng),保證進(jìn)近程序中飛機(jī)的安全著陸。目前國內(nèi)導(dǎo)航臺安裝的設(shè)備中,很多是THALES公司生產(chǎn)的DVOR 4000型設(shè)備,在運行維護(hù)過程中難免會碰到一些難點問題,本文簡單歸納幾處難點問題,希望可以給該型號設(shè)備的運行維護(hù)人員提供幾點建議。
2DVOR 4000設(shè)備簡介
DVOR 4000型設(shè)備的基本原理是比較兩個30Hz信號的相位,以獲取方位信息[1]。一是由中央天線輻射的30Hz調(diào)幅信號,其相位與方位無關(guān);二是由邊帶天線的模擬旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的30Hz調(diào)頻信號,其相位隨方位的變化而變化。該設(shè)備有兩個監(jiān)控器并行工作,同時處理來自發(fā)射機(jī)內(nèi)部和從監(jiān)控天線采集回來的信號,處理結(jié)果用于產(chǎn)生告警、轉(zhuǎn)機(jī)、關(guān)機(jī)等操作或反饋控制。
3全向信標(biāo)機(jī)維護(hù)中的幾處難點問題
(1)發(fā)射機(jī)性能下降。
按照要求,全向信標(biāo)機(jī)運行達(dá)到十五年應(yīng)進(jìn)行更新。但由于種種原因不能及時更新,導(dǎo)致設(shè)備超期服役,則全向信標(biāo)機(jī)表現(xiàn)為發(fā)射機(jī)性能下降, 9960副載波調(diào)制度不夠。為了使設(shè)備正常工作,維護(hù)人員不得不增加邊帶功率、同時增大混合函數(shù)包絡(luò)。造成這種現(xiàn)象的原因是設(shè)備老化,導(dǎo)致邊帶功率利用率降低、損耗功率過高,致使板件發(fā)熱、芯片容易損壞。一般正常邊帶功率為25W-30W左右,老舊設(shè)備的邊帶功率最高達(dá)46W,過高的邊帶功率容易使邊帶混合調(diào)制器(MOD-SBB)板件常損壞。通過增大邊帶功率可使設(shè)備性能達(dá)標(biāo),但增加了板件的負(fù)擔(dān),更加速設(shè)備老化,致使設(shè)備安全運行風(fēng)險系數(shù)較高。
(2)監(jiān)控誤差。
(a)兩個監(jiān)控器不匹配。通常,全向信標(biāo)機(jī)的監(jiān)控器邏輯設(shè)置為AND,即有兩個監(jiān)控器同時告警才會執(zhí)行轉(zhuǎn)機(jī)或關(guān)機(jī)操作,這樣避免了單個監(jiān)控器故障就轉(zhuǎn)換機(jī)或關(guān)機(jī)的可能性。經(jīng)過維修后的監(jiān)控器板件會有不匹配的現(xiàn)象,表現(xiàn)為:一個監(jiān)控器的測量值顯示較標(biāo)準(zhǔn)值偏高,另一個則顯示已接近告警門限,在這種情況下可能會出現(xiàn)單監(jiān)控器告警,影響值班員對設(shè)備運行狀態(tài)的判斷。
(b)監(jiān)控天線易受外力影響。全向信標(biāo)的監(jiān)控天線是典型的八木天線,體積大又笨重,天線桿兒的支點在天線頭的一端,強(qiáng)風(fēng)天氣很容易使天線易位或天線頭下沉。一旦發(fā)生易位,則八木天線的方向性圖不再對準(zhǔn)監(jiān)控方向,監(jiān)控器方位角的測量值將發(fā)生變化;當(dāng)天線頭向下傾斜,八木天線的方向性圖很可能就指向信號有效輻射范圍以外了,這樣從監(jiān)控天線采集回來的信號強(qiáng)度要比實際信標(biāo)輻射值低很多,而當(dāng)監(jiān)控器顯示其他參數(shù)均在合理范圍內(nèi)時,射頻電平實際已經(jīng)超出門限范圍了。
(c)監(jiān)控電纜進(jìn)水。由于監(jiān)控線纜長期暴露在室外,接頭處容易被雨水滲入,使電纜的反射系數(shù)變大,導(dǎo)致接收回來的監(jiān)控信號不準(zhǔn)確。
(3)設(shè)備供電不穩(wěn)定。
按照飛行程序設(shè)計部門提供的導(dǎo)航臺選址范圍,并滿足《航空無線電導(dǎo)航臺和空中交通管制雷達(dá)站設(shè)置場地規(guī)范》,導(dǎo)航臺大多選在在山頂或遠(yuǎn)離建筑物的開闊地帶。這些地區(qū)多為農(nóng)村電網(wǎng)供電,并且是單路供電,遇到大風(fēng)雷雨天氣或者春耕秋收時經(jīng)常停電,停電時長難以預(yù)測;其次,農(nóng)電供電質(zhì)量差,電壓波動大,增加了穩(wěn)壓電源的運行風(fēng)險;再次,農(nóng)電線路故障后檢修時間過長,導(dǎo)航設(shè)備只能靠柴油發(fā)電機(jī)供電,這就需要大量儲備燃油,容易造成火災(zāi)隱患。
(4)信號近場場型不好。
全向信標(biāo)的兩個邊帶信號各自獨立輻射,在空間合成特定的場型。在近場區(qū)域,由于地物反射、天線安裝調(diào)試誤差或邊帶與載波的相位關(guān)系飄移等造成場型曲線不夠平滑,從而出現(xiàn)近場信號強(qiáng)度超限,部分區(qū)域限用的問題。
4相應(yīng)的解決措施
(1)設(shè)備安裝方面。
(a)首次調(diào)機(jī)時盡量將發(fā)射機(jī)調(diào)整到最佳狀態(tài),切勿直接以犧牲功率來補(bǔ)償性能,要為設(shè)備老化導(dǎo)致的性能下降留出一定的富裕度;(b)安裝邊帶天線要耐心細(xì)致,嚴(yán)格按照安裝手冊進(jìn)行安裝。尤其是定位邊帶天線支座或調(diào)整邊帶天線內(nèi)電容片時,各支座不在一個圓上或電容片調(diào)整偏差大都會造成合成場型差[2];(c)監(jiān)控天線的安裝一定要考慮到地勢差和障礙物的問題,不能圖省事或過于考慮成本,在滿足規(guī)范的同時要盡量架高并穩(wěn)固監(jiān)控天線。為防止9960畸變過大,最好架設(shè)在距信標(biāo)100米到200米之間。監(jiān)控天線電纜要預(yù)留一定的富余,方便日后需要再架高監(jiān)控天線或重新做電纜接頭;(d)有條件的地方盡量多架設(shè)一路供電線路,嚴(yán)格按照消防管理規(guī)定將油機(jī)房和儲油間隔離開。
(2)日常維護(hù)方面
(a)對于老化設(shè)備:一是,要加強(qiáng)巡視力度,適當(dāng)降低機(jī)房溫度,確保板件及時散熱;二是,盡量降低邊帶功率,通過增大邊帶包絡(luò)調(diào)整出合適的波形,這樣能最大限度提高邊帶功率的利用率;(b)在飛行校驗結(jié)束后校準(zhǔn)監(jiān)控器時必須平衡兩個板件的差異,使兩塊板子的測量值都盡量分布在標(biāo)準(zhǔn)值附近。若兩個監(jiān)控器不平衡而無法確定參數(shù)是否超限時,可采用外場測試儀對監(jiān)控參數(shù)進(jìn)行更為標(biāo)準(zhǔn)的測試。監(jiān)控天線上的冰雪要及時清理,尤其是春天,防止冰雪融化致使電纜接頭滲水,一旦發(fā)生滲水必須重做電纜接頭;(c)選擇穩(wěn)定可靠的UPS,并按時更新。密切關(guān)注雷雨天氣引起的供電中斷現(xiàn)象,做好燃油儲備和油機(jī)房的防火工作;(d)信號近場場型不好可以在飛行效驗時重新調(diào)整邊帶與載波相位關(guān)系,若無法調(diào)整好并且信號強(qiáng)度超限要及時發(fā)布限用的航行通告。(e)密切關(guān)注周邊樹木的生長和建筑物的興建情況,嚴(yán)格執(zhí)行GB6364場地保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。
5結(jié)束語
發(fā)射機(jī)性能下降、監(jiān)控誤差、供電不穩(wěn)定和信號近場場型差等都是全向信標(biāo)日常維護(hù)工作中常出現(xiàn)的難點問題。究其原因都是設(shè)備安裝不夠嚴(yán)格規(guī)范或日常維護(hù)不到位所致,只有深入了解設(shè)備運行中可能出現(xiàn)的問題及其防范措施,我們才能從源頭上避免問題的發(fā)生。
參考文獻(xiàn)
[1]DVOR 4000, VHF Omnidirectional Radio Range, Technical Manual (Part 1 Equipment Description)[M]. AIRSYS NAVIGATION SYSTEMS, 1997: 3-8.
[2]DVOR 4000, VHF Omnidirectional Radio Range, Technical Manual (Part 2 Operation and Maintenance)[M]. AIRSYS NAVIGATION SYSTEMS, 1997:10-11 .