民機(jī)甚高頻通信系統(tǒng)的排故思路

宋金澤++解麗榮

[摘 要]民用飛機(jī)機(jī)外通信有甚高頻、高頻、衛(wèi)通等手段，其中甚高頻通信在118.00～136.975MHz的頻率范圍內(nèi)依靠視距傳輸，因成本低廉通信效果好是最常用的通信方式。甚高頻通信系統(tǒng)由甚高頻收發(fā)機(jī)、甚高頻天線、音頻控制板、調(diào)諧裝置、話筒、PTT開關(guān)、耳機(jī)和揚(yáng)聲器等組成。核心組件甚高頻收發(fā)機(jī)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為ARINC 750，該標(biāo)準(zhǔn)非適航條例，也不排除不同規(guī)格的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，但確定了設(shè)備的性能、功能和設(shè)計(jì)原則，強(qiáng)調(diào)了設(shè)備的互換性。

[關(guān)鍵詞]民機(jī)；通信系統(tǒng)；排故

中圖分類號(hào)：TE231 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）19-0386-01

1 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

中國民用航空規(guī)章第25部運(yùn)輸類飛機(jī)適航標(biāo)準(zhǔn)1307（d）條規(guī)定：

（d）兩套雙向無線電通信系統(tǒng)，每套系統(tǒng)的控制裝置可從每個(gè)駕駛員的工作位置進(jìn)行操作，其設(shè)計(jì)和安裝需保證一套系統(tǒng)失效時(shí)不影響另一套系統(tǒng)工作。允許使用公共的天線系統(tǒng)，只要表明使用后仍具有足夠的可靠性。

美國聯(lián)邦航空條例也有相同的規(guī)定。如果只安裝一套甚高頻通信系統(tǒng)，再安裝一套高頻或衛(wèi)星通信系統(tǒng)理論上也能滿足適航規(guī)章的要求，但不同的通信體系差別將導(dǎo)致甚高頻系統(tǒng)失效后難以迅速與原空管單元建立聯(lián)系，同時(shí)也不符合當(dāng)前民航的慣例，一套甚高頻通信，一套甚高頻在121.5MHz監(jiān)聽。應(yīng)了解滿足適航規(guī)章僅是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的最低要求，多數(shù)民用飛機(jī)都安裝有兩套以上的甚高頻通信系統(tǒng)。

無法使用甚高頻通信系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估如下：

1）對(duì)飛機(jī)的影響：降低通信系統(tǒng)裕度，地面失效影響派遣；

2）對(duì)飛行機(jī)組影響：在飛行中無線電通信中斷，未察覺可能造成飛行沖突；

3）對(duì)乘客影響：無；

4）嚴(yán)重性等級(jí)：較大。

正因?yàn)樯醺哳l通信系統(tǒng)在飛機(jī)上所起的重要作用，出現(xiàn)故障往往需要迅速定位排除，保證航班的順利運(yùn)營。

2 排故思路

甚高頻通信系統(tǒng)常見的故障有收發(fā)機(jī)故障，同軸電纜故障，外圍設(shè)備如調(diào)諧裝置、音頻控制板故障，以及傳輸路徑遮擋、接收方性能低等非本機(jī)原因造成的通信不暢等。

針對(duì)具體問題，應(yīng)向機(jī)組或機(jī)務(wù)人員詳細(xì)了解故障現(xiàn)象，從系統(tǒng)架構(gòu)著手，分析故障可能的原因，畫出故障樹，對(duì)節(jié)點(diǎn)逐一分析。

3 以下以某型飛機(jī)為例，給出幾種故障的排故思路

圖1是某型飛機(jī)的甚高頻通信系統(tǒng)原理框圖，該型飛機(jī)安裝有三套獨(dú)立的甚高頻收發(fā)機(jī)，每套有獨(dú)立的天線，無線電接口裝置RIU1連接VHF1和VHF3，RIU2連接VHF2。兩個(gè)無線電調(diào)諧裝置RTU作為主調(diào)諧源，通過RIU與VHF相連，綜合處理機(jī)柜IPC中駐留了遠(yuǎn)程調(diào)諧程序，作為輔助調(diào)諧源。VHF1還與轉(zhuǎn)換控制板RSP相連接，用于緊急時(shí)刻切換到121.5MHz。音頻控制板ACP連接著話筒和耳機(jī)、揚(yáng)聲器，發(fā)射時(shí)語音信號(hào)通過ACP進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，經(jīng)過RIU到達(dá)VHF；接收時(shí)語音信號(hào)從VHF經(jīng)過RIU在ACP內(nèi)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換送至耳機(jī)、揚(yáng)聲器。在應(yīng)急語音通信模式下，ACP可以旁路RIU直連VHF，只使用模擬語音信號(hào)進(jìn)行雙向通信。典型的故障樹如圖2所示。

3.1 遠(yuǎn)距離通信不暢

故障現(xiàn)象：飛機(jī)在300km時(shí)與塔臺(tái)A通信不暢，塔臺(tái)A能聽到飛機(jī)，飛機(jī)聽不到塔臺(tái)A。塔臺(tái)B與塔臺(tái)A位于同一地點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)這一情況后，呼叫飛機(jī)，通信清楚。飛機(jī)回航距離塔臺(tái)A200km時(shí)，雙向通信恢復(fù)。

問題分析：由于飛機(jī)與塔臺(tái)B通信正常，而通信是雙方共同的結(jié)果，故開展對(duì)塔臺(tái)的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)塔臺(tái)A的電臺(tái)型號(hào)比塔臺(tái)B舊，天線布置也不夠開闊，平日有效發(fā)射距離只有200km，因此出現(xiàn)上述問題。

工作內(nèi)容：飛機(jī)進(jìn)行接收靈敏度檢測(cè)，無異常。

3.2 通信時(shí)斷時(shí)續(xù)

故障現(xiàn)象：飛機(jī)發(fā)現(xiàn)VHF1通信無法發(fā)送及收聽，切換頻率，也無法發(fā)送及收聽，無CAS信息，發(fā)射時(shí)有滴滴的響聲出現(xiàn)，VHF2與VHF3工作正常。在飛機(jī)返場(chǎng)過程中，嘗試用VHF1進(jìn)行通信時(shí)，VHF1通信功能不穩(wěn)定（時(shí)好時(shí)壞）。

問題分析：沒有CAS說明收發(fā)機(jī)無故障，發(fā)射時(shí)的滴滴響聲說明收發(fā)機(jī)發(fā)射不成功，發(fā)射不成功的原因可能是PTT超時(shí)、收發(fā)機(jī)過熱保護(hù)、也有可能是駐波比超標(biāo)，大量能量沒有發(fā)射出去，導(dǎo)致收發(fā)機(jī)進(jìn)入了保護(hù)狀態(tài)。當(dāng)時(shí)環(huán)境溫度正常，飛行員也未反饋出現(xiàn)PTT卡阻。飛行中也不存在傳輸路徑遮擋，因此鎖定原因?yàn)橥S電纜接觸不良。

工作內(nèi)容：檢查VHF1同軸電纜，發(fā)現(xiàn)駐波比超標(biāo)，更換后問題消失。

3.3 頻率跳變

故障現(xiàn)象：未經(jīng)人工調(diào)諧，甚高頻通信頻率自動(dòng)跳變到其他頻率，調(diào)諧裝置上顯示的頻率是跳變后的頻率（綠色）。

問題分析：調(diào)諧裝置向收發(fā)機(jī)發(fā)送調(diào)諧命令，收發(fā)機(jī)接收后反饋給調(diào)諧裝置，綠色代表收發(fā)機(jī)反饋給調(diào)諧裝置的頻率與命令一致，因此不可能是收發(fā)機(jī)內(nèi)部故障改變了頻率。

工作內(nèi)容：更換調(diào)諧裝置后問題解決，認(rèn)定為單件故障。

3.4 通道跳變

故障現(xiàn)象：未經(jīng)人工改變通信通道，當(dāng)前使用的甚高頻通信通道自動(dòng)切換。

問題分析：只有音頻控制板有通道切換的功能。

工作內(nèi)容：更換設(shè)備后問題解決。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)是音頻控制板按鈕上的墊片脫落，造成誤觸。

總結(jié)

甚高頻通信系統(tǒng)是民機(jī)常用的系統(tǒng)，對(duì)航線派遣的影響較大。該系統(tǒng)依靠視距傳輸，在處理該系統(tǒng)故障時(shí)，應(yīng)完整收集來自機(jī)務(wù)或飛行員的故障現(xiàn)象描述，結(jié)合機(jī)型的系統(tǒng)原理圖，畫出故障樹，對(duì)節(jié)點(diǎn)逐一分析排除。除考察飛機(jī)本身設(shè)備線路狀態(tài)，還要考慮諸多環(huán)境因素：包括收發(fā)雙方的發(fā)射功率、接收靈敏度、中間是否存在遮擋等。

甚高頻通信系統(tǒng)綜合集成度不高，主要由航線可更換單元組成，只要故障定位清楚，可以采用更換設(shè)備或線纜的方法快速排除故障。

參考文獻(xiàn)

[1] 中國民用航空規(guī)章第25部運(yùn)輸類飛機(jī)適航標(biāo)準(zhǔn)，2001年5月14日.

[2] 一次民機(jī)飛行中甚高頻通信不穩(wěn)定的排故，宋金澤，《航空維修與工程》2016年3月（總第297期），第73頁.