航向姿态系统信号无输出的故障原因及排除方法
董建中 刘伟
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董建中 刘伟,. 航向姿态系统信号无输出的故障原因及排除方法[J]. 信号处理与图像分析,2021.7. DOI:10.12721/ccn.2021.157061.
摘要: 航向姿态系统是飞机的仪表之一,一般显示着飞机航向角及姿态角。航向姿态系统的组成包括:全姿态陀螺仪、磁感应传感器局及全姿态指示器。通过航向姿态系统的使用,能够为飞行人员提供更加准确的航向角以及俯仰角等等,还能够为机载设备的自动驾驶仪、航空照相机及火力控制系统等等提供姿态角信号。因此,航向姿态系统信号决定着飞行器内部仪器使用状态,一旦出现问题就会严重影响其运行,本文针对航向姿态系统信号无输出进行简要分析,并探究其原因及排除办法。
关键词: 航向姿态系统;故障原因;排除办法
DOI:10.12721/ccn.2021.157061
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航向姿态系统能够保证飞机各项系统的使用,并未其提供安全、准确的航向信息,本文就以AHS-85航向姿态系统为例,分析其数据处理情况及信号输出状态。AHS-85航向姿态系统作为较为先进的航姿系统,拥有着完成、独立的功能,而航姿系统又作为关键核心部件,对飞机起飞及航行具有重要作用[1]。AHS-85航向姿态系统信号主要包括:姿态信号、航向信号及数字信号等,通过对各项信号的分析能够找出航姿信号故障原因及排除方法。

一、AHS-85航向姿态系统

航向姿态系统能够为飞行人员提供更加全面的视角,而且还能保证自动驾驶仪等机载设备的姿态角信号,使得飞行人员能够清晰掌握飞行状态,正确的操纵飞机,保证飞行的安全性,特别是对于夜晚飞行来说,航向姿态系统更为重要。AHS-85航向姿态系统能够为飞行提供模拟信号,同时也能够为各个系统提供数字信号[2]。而AHC-85作为航向姿态系统的主要部件,其能够感受飞机机体轴线的角速度和线性加速度,从而有效处理相关航向数据,并将数据通过数字形式及模拟形式来提供轴角度及加速度的输出。

AHS-85航向姿态系统的模拟信号主要由AHC-85计算机体提供,其主要运行机制包括三个标准的同步器进行输出,以此来将航向抚养等信息进行传递,保证信息,能够对飞行数据记录器、气象雷达以及导航管理系统等接收。AHS-85航向姿态系统的数字输出信号方式主要有三种,其中包括AHC总线提供给飞行控制系统所需数字信号、电子飞行指示系统所需的数字信号以及EFIS商用标准数字总线[3]

二、航向姿态系统信号无输出故障原因及排除方法

AHS-85航向姿态系统运行过程中航向姿态信号无输出使其常见的故障之一,因此在其出现过这样过程中,首先就要对其整个系统进行排查,通过初始化的方式进行检查,一旦出现初始化不通过的情况,那么其他信号也不会输出[4]。然后再检查相关模拟信号是否继续输出,这是由于模拟信号影响着整个飞行系统的雷达系统及自动驾驶仪系统。最后再全面检查其数字信号传输情况,而数字信号则主要是传输给电子飞行仪表系统,影响着飞行员对整个横向自带信号接收获取的实际状态。

(一)初始化不通过

AHS-85航向姿态系统在通电后一般会在70秒内,其ATT VALID等指示灯会亮,但是只要完成初始化后航次信号才会持续输出。一般情况下导致初始化不通过的原因,主要是由于RAM电源系统的工作出现故障并不能及时完成初始化工作,导致信号断裂。那么首先就应当检查RAM电源系统的实际运行状态,根据其电压情况分析集成电路是否可以正常启动。在电路断开的情况下,首先就要保证其电池电压在2.29VDC以上,而后再测量其集成电路两端的电压。而在电路连接通电的情况下,首先就要测定各个点位的两端电压,保证其在正确的范围之内,同时也要对其集成电路的接地电压进行测量,如果电压出现不正常的情况,那么就要首先检查电池电压,检测各个元件的性能是否处于正常状态[5]

(二)模拟信号无输出

AHS-85航向姿态系统的模拟信号属于教育信号,因此其航向信号和姿态信号能够测量出其对应的电压值。一般情况下在测量好像信号时,其测量点要确定当好像角正北为0时,那么其对应0VAC±50mVAC,而航向角在90度以内发生变化时,那么其电压值则会在0VAC与12VAC内进行变化。而俯仰信号在调整,俯仰角度为0时通过使用三用表测量其电压应当在0±50mVAC内,如将其俯仰角调整到正30度时,那么其交流电压则应当在1425mV-1525mV变化,并与其基准同相。而将俯仰角调整到-30度时电压也为1425mV-1525mV,那么其示波器检测相位则应当与基准呈相反状态。

(三)数字信号无输出

AHS-85航向姿态系统出现无数字信号输出时,要的飞行控制系统及电子飞行指示系统均不能正常开展工作。在正常情况下,其各个电路之间一般能测量出2VAC左右的电压值,其对应的线路之间也能够采集到相应的数子信号。那么首先就应当检查纵线屏蔽端是否出现接地的情况,并排除其他线路对地接触不良。一般情况下AHC总线三电路串行,而数字总线则是通过异步收发机进行信号输送。由于系统是由4路信号并行输出,那么如果一路数字信号处于正常状态,则可以判断其对应的线路没有故障,如果一路出现故障,那么则应当检查相应的电路。再检查故障原件位置过程中,首先应当使用示波器检查及输入及输出端信号的实际波形,同时应当针对不同段的实际波形,通过使用异步收发机来判断其波形是否处于一致状态,如果一致,那么在确定系统电路中的故障元器件。

三、新型航向姿态系统制作

航向姿态系统作为现代飞机型的重要机载设备及能够测量飞机飞行过程中出现的航向及姿态角,同时并将其信号传递到其他机载电子设备中。由于飞机航次系统的信号交错复杂,那么在日常维护过程中,可能其故障率较高,因此在设备试验过程中,首先就要对其各个性能进行检测,同时也要对系统的性能进行分析,保证系统故障定位能够有方向[6]。因此构建有效航智适应系统,首先就要加强其行政测试,从而解决故障诊断及排查问题。由于现有的航次设备精度较低,而对使用这个的专业水平要求较高,因此为了满足其故障维修的实际需求,首先就应当开发新型的试验系统,其大致性能及组成情况如图1所示。此新型航向姿态系统的制作能够有效应用于总线通信的计算机测控技术中,而且其整体性能较为稳定,操作较为便捷。此新型航向姿态系统的技术设计已经得到了初步试验。

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图1:航向姿态试验系统

结束语:综上所述,航向姿态系统对飞机运行状态具有重要作用,只有清晰明确航向,自带系统现存故障及实际操作方法,才能够保证飞机运行状态,使其工作处于正常状态。而AHS-85航向姿态系统作为众多机型的重要系统,能够为飞行人员提供更加准确的导航信息,并逐层对飞机产生的故障因素进行排查。而且此类好像自带系统的仪器较为精密,但是操作较为复杂。那么与此同时也应当对心型和向姿态系统进行试验,保证能够使得飞机航向信息更加准确。

参考文献:

[1]李波. AHS-85航向姿态系统信号无输出的故障原因及排除方法[J]. 长沙航空职业技术学院学报,2011,11(3):41-44. 

[2]郑大力. 新思想引领新航向新姿态开启新征程为开创企业转型升级新局面而努力奋斗[J]. 通信管理与技术,2018(1):18-20. 

[3]刘畅,丛丽,秦红磊. 采用四元数无迹卡尔曼滤波的低成本车载姿态航向系统[J]. 电子测量技术,2018,41(11):40-44. 

[4]黄洋,姜文刚. 飞行器航向姿态稳定性校正仿真研究[J]. 计算机仿真,2018,35(3):24-28. 

[5]陈阳,宋昌盛,吴智铧. 基于STM32便携式航向姿态参考系统设计[J]. 龙岩学院学报,2017,35(2):58-62,79. 

[6]杨东永. 基于ARM的海上浮体航向姿态测量装置设计与实现[J]. 科技资讯,2017,15(4):26-30. 

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