浅析NM7000型仪表着陆系统原理及维修

摘 要 NM7000型仪表着陆系统是目前国内应用广泛的一种盲降系统。该系统由于常年处于24小时不间断工作状态，随着时间的积累，出现的一系列老化现象会造成系统的参数精度降低，严重的话系统会出现故障，从而影响飞行器的飞行安全。本文详细介绍了NM7000型仪表着陆系统的工作原理，并就该系统出现的一些故障进行分析与研究，介绍了故障排除的方法。

关键词 NM7000；仪表着陆系统；航向天线；下滑台

前言

仪表着陆系统是目前全球民用机场使用最广泛的航空器进近引导设备，能够在复杂气象条件下为航空器提供决断高度以上的精密引导，指引航空器安全进近并着陆。NM7000是较为先进的软硬一体的盲降设备系统，系统性能优异，目前已成为国内机场重要的仪表着陆设备。它担负着引导进近航空器对准跑道上下以及左右中心线的重要作用，因此做好系统的维护工作是保障民用机场安全平稳运行的重要基础。一套完整的仪表着陆系统由航向信标、下滑信标、测距机组成，下面介绍其工作原理。

1 NM7000型仪表着陆系统工作原理

1.1 航向信標原理

航向信标为飞行器提供覆盖跑道及跑道延长线的水平方向上的引导信号，这个信号是合成的，分别由两个辐射场共同完成。在跑道中心线和跑道延长线上一定范围内，两个辐射场调制的幅度是一样的，这个范围称为航道。飞机在航道上时机载设备的接收机会给出一个正确的指示，而当飞机处在航道的左侧时，会得到向右纠正的指示，同样，位于航道的右侧时，会得到向左纠正的指示。航向信标主要由航向主机、天线阵系统、电源、遥控单元及远程监控维护系统组成。

1.2 下滑信标原理

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信息，这个角度称为下滑角，为飞行器提供覆盖跑道及跑道延长线的垂直方向上的引导信号，这个信号同样也由两个辐射场共同完成。飞机在下滑道上时机载设备的接收机会给出一个正确的指示，而当飞机处在下滑道的上方时，也就是90赫兹占优势的辐射场内，会得到“向下纠正”的指示，同样，位于下滑道的下方时，处于150赫兹占优势的辐射场内，会得到“向上纠正”的指示。下滑信标主要由下滑主机、天线系统、电源、遥控单元及远程监控维护系统组成。

1.3 测距机原理

测距机主要是为飞行器提供它相距于测距机的距离，一般测距机都与下滑信标合装在下滑台内。测距机分为地面设备和机载设备，其原理就是通过测量脉冲信号的发射和接收时差而获得飞行器到地面台的斜距。当飞行器高度远小于到台的斜距时，可将测得的斜距视作飞行器到地面台的平距。

2 NM7000型仪表着陆系统故障分析与维修

2.1 航向天线阵故障

（1）故障分析

航向信标双监控器的DC-LOOP显示告警，设备自动换机，告警依然存在，设备自动关机。航道、宽度、近场监控参数正常。DC-LOOP具有检测天线、发射及监控电缆的功能，当其中一根或多根天线故障或电缆断开时，会触发该参数告警，提醒维护人员检修设备。该故障中仅有DC-LOOP告警，其余主要监控参数均正常，说明天线本身发射和监控都没有故障，由此判断告警原因应为DC-LOOP检测电路本身故障。

（2）故障排查

从设备机柜的接口板开始倒排查找，依次检查板上DC-LOOP连接端、机柜至天线分配单元的DC-LOOP检测电缆、天线分配单元内DC-LOOP的连接端以及天线分配单元本身。分别对线路两端的接头和线路本身进行检测，发现在天线分配单元端的接头脱焊，重新焊接后，DC-LOOP恢复为正常值，系统恢复正常。

2.2 航向天线监控部分故障

（1）故障分析

航向信标双机监控器的CL-DDM、DS-DDM、CLR-DDM参数偏离正常值较大。由于双机双监控器均出现参数波动，说明公共部分存在故障，而近场NF正常说明发射信号是正常的，故障点为天线单元的监控部分或监控合成单元，由于航道、宽度和余隙同时波动，而监控合成单元对各通道是分别进行检测的，因此监控合成单元故障的可能性较小。

（2）故障排查

逐个测量各天线电缆的信号馈入线与屏蔽之间的相对电阻，发现某根天线阻值较其他天线明显过低，初步确定故障点为此根天线的监控通道。依次对内置监控天线与前后端天线匹配电路板和监控耦合板的连接进行检查，未发现接触不良情况。对监控耦合板电路检查，该板在两路输入点处为压片接触式设计，长时间使用后，镀银接触面形成氧化，降低信号传导性，对该两处压片点进行防氧化挂锡处理并增加弹簧垫圈后，设备参数有所好转，但仍未恢复正常，测量天线阻值在30-50Ω浮动，说明仍存在接触不良。将整个天线卸下后发现，一电缆接头的内部铜芯存在松动，对该电缆接头进行维修加固后，参数稳定，设备恢复正常。

2.3 下滑台备机故障

（1）故障分析

在飞行校验过程中，地面调试人员按照机组指示，需要将下滑设备由1号机换至2号机工作，以对设备参数进行检测，换机时设备备机告警，无法换至2号机工作，在1号机工作未换机时设备工作正常。调试人员将2号发射机设定为主用，1号机设定为备用，发现设备自动转换至1号机工作并正常，由此判定2号机发生了故障。

（2）故障排查

NM7000仪表着陆系统下滑台备机发生故障，不能实现正常启动，但是主机在正常运作状态下，双监控器系统能够同时监控主机与备机，所以，问题多发生于备机发射系统。通过相关技术的研究与分析发现，可能导致备机无法正常运行的原因包括：信号板故障、频率合成器故障、混合网络故障、射频转换器故障、功放板故障。将主机的GPA板切换至备机，监控器旁路，将备机进行强制启动。测试功率值，显示功率值达到标准值。将备机的GPA板切换至主机，测量SBO信号功率过低，所以判断出故障出现在备机的GPA板。

3 结束语

仪表着陆系统作为民航飞行保障的重要组成部分，常年不间断运行，难免会出现老化现象。当设备因老化出现故障时，应通过检查软件告警参数，从发射机、监控器以及功能板件几方面分析故障原因，并结合设备工作原理及信号走向，快速定位故障点进行维修。日常维护中要及时保存设备参数并进行比对，发现参数出现较大幅度波动应及时开展预防性维修，提前将故障隐患排除，以提高设备保障率。