仪表着陆系统(ILS)的常见故障分析及维修维护
李宜龙
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李宜龙,. 仪表着陆系统(ILS)的常见故障分析及维修维护[J]. 中国仪器,2021.12. DOI:10.12721/ccn.2021.157111.
摘要:
仪表着陆系统(ILS)作为国际民航组织的标准精密进场和着陆设备(俗称盲降系统),它的作用是在低云、低能见度等复杂天气现象下或无法建立任何目视参考的天气下引导飞机进近着陆。由于盲降系统在飞行保障中的重要性,本文通过对地面盲降设备日常维护中发现的一些故障进行分析,以提高设备维护保障能力。
关键词: 仪表着陆系统;常见故障;维修维护
DOI:10.12721/ccn.2021.157111
基金资助:

引言

仪表着陆系统(ILS)是飞机进近和着陆引导的国际标准系统,目前在用盲降设备均符合ICAO(国际民航组织)技术标准要求,为航空器的安全进近着陆提供了必要的条件。因此设备的日常维护和保养也至关重要,及时解决设备故障问题,保证盲降设备设施运行正常也是当前导航维护人员的重要职责。

1.仪表着陆系统(ILS)的概述

ILS系统是国际民航组织标准的着陆导航系统,它为正在着陆过程中的航空器提供航道、下滑道和距离信息,从而使航空器能安全地降落到跑道上。它主要由地面设备和机载设备组成。地面设备可以分为三个部分:航向信标台、下滑信标台、指点信标台(或测距仪台),机载设备则包括相应的天线、接收机、控制器及指示器等。其中地面设备中的航向信标的主要作用是给进近和着陆的飞机提供对准跑道中心延长线航向道(方位)信息。下滑信标的主要作用是给进近和着陆的飞机提供与地面成一定角度的下滑道(仰角)信息。指点信标主要用于给进近和着陆的飞机提供距跑道入口固定点的距离信息,目前新建机场指点信标使用较少,有些新机场已经不在使用指点信标进行航空器引导。改用测距仪代替指点信标,能给进近和着陆的飞机提供至测距仪台或着陆点或跑道入口的连续距离。地面设备负责提供位置和导航信息数据,机载设备负责接收上述数据的,只有在准确定义了高度和位置后,飞机才能沿着制定路径进行着陆。

1.pngILS典型布置图

2.仪表着陆系统(ILS)的常见故障分析

仪表着陆系统主要包括航向信标、下滑信标。航向信标与下滑信标设备

分别由发射机系统、监视系统、控制和交换系统、天线系统、电源系统、遥控和状态显示系统组成。

由于目前大多数机场导航设备监控选用遥控和状态显示系统,通过将航向、下滑、DME等数据通过远程传输进行集中统一监控,该系统也有相应报警系统,会及时提醒维护人员相关报警数据,提供排故辅助参考。

由于仪表着陆系统为精密稳定性较高且配备有双机冷热备份的设备,通常情况下,通过提供相对正常的机房环境和日常维护,就能保证设备运行正常。以下为在设备维护中发现总结的一些常见故障问题:

1.由于供电系统、UPS等故障引起的设备关机;

2.由于天线密封性降低,雨水、蚊虫等进入导致设备数据告警引起的设备关机;

3.由于发射机、监控系统、控制和交换系统自身板件故障引起的设备告警关机;

4.由于机房、天线支架受地形沉降等外界因素所导致的数据告警引起的设备关机;

 5.由于馈线接头松动、老化、虚焊等数据传输问题引起的设备告警关机。   

3.仪表着陆系统(ILS)的维修维护

1.日常运行维护

机场导航设备目前通过日、周、月、季、年维护对供电系统的电压、UPS电池容量、运行状态,机房温度、湿度等环境数据进行测量,以保证ILS设备外围附件运行正常,其次通过监控CL、DS、NF、CLR的DDM、SDM、RF值,来判断ILS设备的运行状态,确保数值在规定范围之内,保证设备的平稳正常运行。

2.设备排故思路

通常ILS系统发生故障后,首先应该按照相关规定及时做好信息通报,然后采用“一分为二”的思路进行排故,所谓“一分为二”就是确定故障发生原因为发射通道还是监控通道,然后再确定故障为室外部分还是室内部分故障,这样就有助于我们及时定位故障发生点,进而进行后续维修更换工作。

排查出具体故障点后,如为发射通道故障,通常采用观察MON1/2监控器,NF监控器通道、PIR外场信号测量数据来判断1号或2号发射机板件故障。如通过以上观察,1号、2号发射机均有参数报警,通常分析为发射机公共部分故障,例如ADU、电缆、继电器、天线阵子等公用设备故障概率较大。

如为监控通道故障,通常采用对比发射机1和2 的MON1/2监控器数据、NF监控器通道、PIR外场信号测量数据,来确定是监控通道公共部分故障,还是监控器自身故障。

以上判定结束后,如为机内设备故障,可采用示波器、功率计、频率计、万用表等仪器仪表对机内板件音频信号波形、载波信号频率、输出功率、射频信号的各项参数等数据进行测量,最终确定故障发生原因,及时更换备品备件,恢复设备正常使用。

如为室外天线阵系统故障,可采用网络分析仪(网分仪)或综合测试仪测量射频分配单元ADU、天线发射阵子、射频电缆的特性和性能,主要技术指标为回波损耗(幅度,电压驻波比)和电气长度(相位)或者采用外场测试仪PIR测量各项参数是否正常。

如为室内、外监控通道故障,可采用网络分析仪(网分仪)或综合测试仪测量监控混合单元MCU、天线接收单元、射频电缆的特性和性能,主要技术指标为回波损耗(幅度,电压驻波比)和电气长度(相位)或者采用外场测试仪PIR测量各项参数是否正常。

结束语

通过本文分析,我们可以看到仪表着陆系统(ILS)常见故障的划分,分析了可能导致设备故障的不同因素,帮助维护人员快速找到错误原因,从而更好的保障飞行安全。

作者姓名:李宜龙(1996.09),男,汉族,甘肃省天水市人,本科学历,助理工程师,从事民航机场通信导航专业。

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