雷神雷达方位分配单元故障维修的技术分析

　【摘要】 随着民用航空运输事业的迅速发展，国内空中交通管制方式已经由原有的计划管制逐渐发展到部分空域实行雷达管制。雷达作为空中交通通信导航监视系统的重要组成部分，对监视空中飞行目标起着非常重要的作用。在维修雷达设备过程中，面对雷神雷达方位分配单元故障，如何准确地分析、判断故障点，采取有效措施快速恢复雷达设备正常工作，对于确保空中交通安全有着重要的意义。 
　　【关键词】 雷达设备 方位单元 编码器 
　　珠海空管站目前使用的是雷神一、二次合装系统，其中一次雷达是由雷神加拿大公司生产的S-BAND ASR-10SS型监视雷达，二次雷达是由英国Cossor公司生产的CONDOR MK 2A型单脉冲二次监视雷达。 
　　一、故障现象 
　　本次故障发生时，一次雷达系统由于某些原因处于停机状态。值班员发现二次雷达A、B通道不停地互相切换，当某一通道处于在线工作状态时，工作时间持续不到20秒，就会发生告警，然后自动切换到另一通道工作，如此不停的循环。而在RMM上可以发现，在两通道切换的时间段内信号中断。在SCDI上进行检查，发现二次雷达A/B通道的视频时钟板和应答解码器告警。同时在APG功能模块发现方位单元的X、Y编码器均显示为灰色。 
　　二、故障分析 
　　根据告警代码和故障现象的提示，做出如下判断：（1）虽然告警代码显示视频时钟板和应答解码器告警，但是由于A/B通道告警状态都一样，而两个通道的视频时钟板和应答解码器板同时发生故障的可能性并不大，因此初步判断故障点并不在这两块告警的板件上，而是由于其他相关故障导致了这两个板件的告警现象。（2）APG功能模块的X/Y编码器状态显示不正常，因此应首先从方位单元进行检查。 
　　三、故障排除 
　　根据上述判断，用示波器在方位单元输入模块I-422的输入端对X/Y编码器送来的三个方位信号进行了测量，结果发现X编码器送来的两个方位脉冲信号ACP（I）和ACP（Q）波形都严重失真，而Y编码器送来的三个信号检测都正常。 
　　我们根据X/Y编码器输出信号的检测情况进行分析：（1）X编码器输出的信号波形严重失真。方位信号被分配到二次雷达询问机柜时，首先进入视频时钟板，经过信号选择和方位补偿后被送入格式化器，同时分出一路送至自检数据产生器进行自检，如果自检合格则格式化器中的方位信号就输出至应答解码器板进一步处理。如果自检不合格，视频时钟板则会发出一个无效中断命令给应答解码器板，在无效期间将视频信号抑制。当X编码器的方位信号分配到询问机时，由于信号的质量下降，视频时钟板发出无效中断命令抑制了应答解码器的视频信号，导致该通道信号中断。同时控制与监视电路板立即将射频开关切换到另一路询问机作为主要通道，而另一路询问机重复了相同的工作过程后又将主用权切换回来，从而引发了两个通道的询问机之间不停的切换现象，并将视频时钟板和应答解码器板的故障状态通过内装测试板报给CMS和SCDI。（2）Y编码器送来的三个方位信号都是正常的。首先了解一下方位输入单元I-422的工作原理。从X/Y编码器送来的三个方位信号是通过编码器上一个AM26LS31芯片发射，经过三对差分信号线传输到I-422模块，由I-422模块中的两个AM26LS32芯片接收，其中U1接收的是X编码器的信号，U2接收的是Y编码器的信号。然后通过CN1总线分发给两个方位输出单元O-422，最后再由O-422输出至一二次雷达机柜。 接着我们又用示波器在O-422输出端进行了测量，结果发现X编码器送来的方位信号和在I-422输入端测试的结果一样，是严重变形的波形，说明O-422模块没有故障。而测试Y编码器信号时，却根本测不到任何波形，这说明根本没有Y编码器的方位信号送到二次雷达询问机。由于I-422里U1和U2是分别接收X和Y编码器信号的，所以首先应该进行排查。于是我们更换了U2的那块AM26LS32芯片，系统重新启动后，在SCDI上将Y编码器选为主用。然后开启二次雷达，视频时钟板和应答解码器板的告警消失了，Y编码器也恢复了正常的绿色状态，设备恢复了正常工作。至于故障的X编码器，我们用备件替换了它，并将它送至专门的维修部门维修。至此，本次故障的排查检修就全部结束了。 
　　四、总结 
　　这次故障给了我们深刻的启示，排除故障时首先要仔细观察故障现象，其次要对设备的信号流程走向十分清楚。然后在此基础上根据实际情况，综合使用替换法、观察比较法等手段，逐步缩小和明确故障范围，最后准确的定位故障点。 
　　参 考 文 献 
　　[1] 陈荣宇. 雷神一次雷达方位子系统的维护维修[J]. 空中交通管理，2009（11） 
　　[2] 史存虎，李朝红. ASR-10SS型雷达方位信号不稳定原因分析[J]. 空中交通管理，2011（6）