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标题	由电磁兼容引起的机载无线电罗盘不定向问题分析
范文	杨镝 摘要：电磁干扰引起机载的无线电罗盘不定向问题展开分析，阐述了电磁环境、电磁干扰源、传播途径、电磁兼容对策等。 Abstract： This paper analyzes the problem of non-orientation of airborne radio compass caused by electromagnetic interference， and expounds the electromagnetic environment， electromagnetic interference source， propagation path and electromagnetic compatibility countermeasures. 关键词：无线电罗盘；常见故障；不定向；排故方法；电磁兼容 Key words： radio compass；common fault；non-orientation；troubleshooting method；electromagnetic compatibility 中图分类号：V241.6 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）30-0251-020 引言 随着军机电子技术发展和自动化水平的提高，在飞机有限的空间内电气、电子设备布置密集，且设备发射的功率大，接收机的灵敏度高，天线电谱拥挤，致使电磁干扰引起的电子设备疑难故障越来越多，直接关系到设备的维护和飞机性能的发挥。这就要求承制单位严格按照要求生产、检验产品，在生产过程中反复实验；机务人员在维护过程中要高度重视电磁兼容问题，提高排故能力，确保作训任务的完成。因此，研究电磁兼容引起无线电罗盘不定向故障，具有重要的意义。1 系统的组成、工作原理 本系统主要由罗盘接收机、座舱控制盒、垂直天线放大器、环形天线、环形电缆、垂直电缆、垂直天线、机上连接电缆组成（如图1）。 工作原理：无线电罗盘是机载无线电导航设备之一，它能使飞机按地面台（导航台或广播电台）进行导航，连续自动地指示出飞机相对于地面台的航向角。罗盘控制盒开机时，控制盒控制罗盘接收机开机自检，自检正常时控制盒将显示PASS以表示自检正常，否则将显示故障代码，自检对罗盘接收机和控制盒自检，无信号。自检通过后调整控制盒频率盒工作状态可接收到导航台的信号，并能准确定向，收听导航台识别音。无线电罗盘工作状态有自检、罗盘和收讯，能够实现导航台的远近自动转换功能。2 无线电罗盘故障现象及排故方法分类 2.1 不定向、不收讯、开机不自检 這种故障也叫罗盘不工作，当控制盒上的照明灯亮时，主要检查直流供电及直流保险丝。当控制盒上的照明灯不亮时，主要检查罗盘交流供电及交流保险丝是否正常。这种故障可更换接收机及控制盒来判断。 如自检不正常，可根据控制盒上的故障代码判断其位置，故障可集中在接收机、控制盒和控制盒到接收机之间电缆及供电电缆。 2.2 不收讯、不定向、开机通过自检 开机通过自检表明座舱控制盒功能正常。该故障（包括定向不正常及收讯不正常）主要检查环匹配、垂直天线放大器、垂直天线及接收机到环匹配器连接的电缆，还需检查垂直电缆。也可以用长铁丝分别接触射频电缆头，正常时应有收讯，定向不一定正常。 2.3 不定向、收讯正常、自检正常 此故障应分定向摆动大、定向角度大、不定向。对于摆动幅度大需检查垂直放大器、匹配器、罗盘接收机和环天线及电缆，还需检查无线电罗盘各接地点连接情况。定向角度偏大的故障应重点检查环匹配器，环天线及环电缆，垂直放大器和环匹配器之间的高频电缆。不定向问题需检查环匹配器和罗盘接收机以及罗盘接收机到匹配器之间低频电缆。 2.4 座舱控制盒自检通过正常，收讯不正常但定向正常 定向正常时可以认为罗盘系统已能正常工作，无收讯时可能是接收机无音频输出或音频输出电缆中断，定向正常。 2.5 单个频率点不能工作 本系统在单个频率点不能工作，其它频率点都工作正常时，断定为成品故障或接地不好或干扰。干扰形式分为传导干扰和辐射干扰，来源分为机外干扰和机内干扰。当出现机上机内干扰时，使用频谱仪、电流钳等检测电磁兼容设备对故障问题进行定位处理。 2.6 系统远近台不能自动转换 罗盘远近台自动转换控制盒需在自动状况下，同时满足以下三个条件，才可完成远近台自动转换。①罗盘工作在远台，指示方位在一定角度。②飞机起落架方下。③机载信标机能接收信标台发出的信号。如能满足上述条件但不能实现远近台的自动转换，罗盘控制盒或电缆可能有问题。近台转远台只需定向方位超过正负XX度。 当以上各种故障出现时，首先应看能否收到导航台的信号以及自检是否正常，如能收到导航台信号，听到导航台识别音，不管定向好坏，只要自检正常无故障代码可基本判断接收机和控制盒无故障，如有故障代码，可根据故障代码判断其位置。3 具体问题分析及排除情况 通电检查故障时发现，属于单个频率点不定向，其他频率点定向正常。认为是成品件有问题或者是受到干扰或者系统搭地好，但由于故障时有时无，给排故工作增加了难度，排故时需长时间通电验证。 ①采用串件的方法，更换罗盘系统的垂直天线放大器、接收机、控制盒、环形天线、垂直天线、环匹配器等成品。 ②检查电缆线芯与防波套有无搭接情况。无异常，对电缆用替代法，垂直高频电缆从机外连接环匹配器至天线放大器；换环形天线和匹配器之间的电缆，更换罗盘系统在座舱内的电缆。将背鳍、前设备舱打开，把固定罗盘系统电缆的卡子全部松开，并对电缆重新敷设。 ③考虑到有可能是外部环境、其他设备对罗盘系统有干扰，把问题飞机和其他飞机放在一起对比通电。更换电源车，排除电源车干扰。不接地面电源车，机上蓄电池直流供，机上应急交流供电。 ④对系统所有成品件及成品电缆接地点打磨处理，看罗盘垂直天线放大器的接地线和机体阻值较大是否达到要求。 ⑤罗盘系统工作需要27V直流电和115V交流电。外接电缆和可显示方位的控制盒从座舱W413电缆的X428插头处直接引直流27V、交流115V给系统单独供电，以此可以判断故障。 ⑥机上设备对无线电罗盘产生干扰。接通机上电源，单独开无线电罗盘和飞行指示器的断路器和控制盒；关闭其他用电设备，只有无线电罗盘路器闭和，当供电时，通过座舱W413电缆，为几个设备供电，断开座舱内与之相关的连接器，断开接线柄，把塔康、信标等设备断电。 通过上面的排故工作，可以推断出干扰罗盘的这个设备，在机上总电门打开时（各个断路器断开的情况下）就可以加上电，该设备属于机上电源电网部分。使用频谱仪进行检测，用电流钳卡在垂直天线放大器的27V直流电缆上，频谱仪上显示出接收到某频率的信号波形。在其他有问题飞机上检查，测出两个干扰源。使用接收天线在飞机周围检测，也检出干扰，信号是在低频段和高频段之间漂移。这说明罗盘远台不定向的故障现象时有时无，因为干扰源的频率是在不断变化，干扰信号在没有打开机上交流电时就会出现。判断干扰设备是由直流27V供电。机上直流供电的设备发生干扰，依次断开直流断路器，用频谱设备检查干扰信号，依次拔出第一、二、三、四、五、六直流汇流条上的断路器，干扰源依旧存在。按照线路查找，直流电是从左右中心汇流条分别接多个惯性熔断器、各分汇流条、用电设备相连的。依次断开中心汇流条上熔断器，观察频谱仪上干扰信号是否消失，当断开C熔断器时，干扰信号消失，断定惯性熔断器C所接的设备是干扰源。C是左侧交流供电熔断器，接三个支路：一是连接交流电源插座；一是連接接左侧控制器（左控制器又通过电缆和功率变换器、左交流发电机相连）；一是连接左接触器。各设备工作情况，控制器内部有开关电源，27V作为控制电源，为各电路提供直流电，同时给机上汇流条转换接触器、主接触器提供27V电源，控制器有可能是干扰源。断开控制器与惯性熔断器连接的电连接器，用测频谱信号设备检查，源干扰消失。为把故障准确定位，功率变换器和控制器送至电磁兼容实验室检测，定位控制器为干扰源，发出强干扰信号，多个频率点超电磁兼容的国军标指标。在干扰频率附近有一强信号，而该场站罗盘远台的频率右恰好是该干扰频率。不同控制器产生的干扰频率点不同，存在漂移，导致机载罗盘收到干扰定向不正常，时好时坏。中心汇流条和控制器相连，接通总电源，干扰信号由27V电源线路传导到其他设备。 在控制器内部电源部分加上滤波器件，把干扰信号过滤掉，装机通电检查，故障现象消失。4 电磁干扰源、传播途径及方法 机载电子设备的电磁干扰源主要分三种：一是机载干扰源，机上各种电机、继电器、开关、微处理器及各种通信导航设备和电气系统产生的电磁干扰。如电源线产生的低频弱电磁场；航空计算机和微控制器的时钟电路、脉冲电路产生的离散量高频断续开关信号；通信、导航等系统产生的强功率甚高频及特高频信号；分系统的开关电源转换时产生的恒频电磁干扰及瞬变电压的干扰。二是自然干扰源，电磁噪声及静电放电或电离层、雨、雾等自然因素引起的电磁干扰。三是人为干扰源。 电磁干扰有三个因素：耦合途径、敏感器、干扰源。传播途径为辐射、传导干扰。传导干扰方式是通过导线传播干扰。辐射干扰方式是通过空间辐射电磁能量形成。辐射干扰通过空间以电磁波的形式传播辐射。 避免电磁干扰的方法：①对电子设备或电缆做好屏蔽。②在电源线、信号线中安装滤波器或用隔离变压器对电源进行交直流变换。③导线、电缆合理布局。④接地良好；搭接良好。 参考文献： [1]史孔银编.抗电磁干扰技术在飞机修理过程中的应用. [2]周薇编.无线电罗盘定向摆动大的故障分析及排除. [3]田鹏，金皓，王春雨.机载无线电罗盘定向原理研究[J].科技视界，2014（30）.
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