淺談全向信標維護工作中的難點問題

崔海靜+王霜

摘 要：在民用航空陸基導航系統中，全向信標機是航路導航和進近引導的主要設備。該設備板件多、結構復雜、信號流程繁瑣，維護維修難度大。本文以THALES 公司生產的DVOR 4000型設備為例，提出了運行維護工作中的一些難點問題，并針對這些問題給出了相應的解決措施或維護建議。

關鍵詞：DVOR 4000；發射機；監控器；供電系統

1引言

多普勒全向信標機是國際民航組織規定的標準近程導航設備，它提供給飛機其相對磁北的角度，獲得方位信息。在航路上，與測距設備配合使用實現極坐標定位；在終端區，主要用于引導航班的進出港、輔助儀表著陸系統，保證進近程序中飛機的安全著陸。目前國內導航臺安裝的設備中，很多是THALES公司生產的DVOR 4000型設備，在運行維護過程中難免會碰到一些難點問題，本文簡單歸納幾處難點問題，希望可以給該型號設備的運行維護人員提供幾點建議。

2DVOR 4000設備簡介

DVOR 4000型設備的基本原理是比較兩個30Hz信號的相位，以獲取方位信息[1]。一是由中央天線輻射的30Hz調幅信號，其相位與方位無關；二是由邊帶天線的模擬旋轉產生的30Hz調頻信號，其相位隨方位的變化而變化。該設備有兩個監控器并行工作，同時處理來自發射機內部和從監控天線采集回來的信號，處理結果用于產生告警、轉機、關機等操作或反饋控制。

3全向信標機維護中的幾處難點問題

（1）發射機性能下降。

按照要求，全向信標機運行達到十五年應進行更新。但由于種種原因不能及時更新，導致設備超期服役，則全向信標機表現為發射機性能下降， 9960副載波調制度不夠。為了使設備正常工作，維護人員不得不增加邊帶功率、同時增大混合函數包絡。造成這種現象的原因是設備老化，導致邊帶功率利用率降低、損耗功率過高，致使板件發熱、芯片容易損壞。一般正常邊帶功率為25W-30W左右，老舊設備的邊帶功率最高達46W，過高的邊帶功率容易使邊帶混合調制器（MOD-SBB）板件常損壞。通過增大邊帶功率可使設備性能達標，但增加了板件的負擔，更加速設備老化，致使設備安全運行風險系數較高。

（2）監控誤差。

（a）兩個監控器不匹配。通常，全向信標機的監控器邏輯設置為AND，即有兩個監控器同時告警才會執行轉機或關機操作，這樣避免了單個監控器故障就轉換機或關機的可能性。經過維修后的監控器板件會有不匹配的現象，表現為：一個監控器的測量值顯示較標準值偏高，另一個則顯示已接近告警門限，在這種情況下可能會出現單監控器告警，影響值班員對設備運行狀態的判斷。

（b）監控天線易受外力影響。全向信標的監控天線是典型的八木天線，體積大又笨重，天線桿兒的支點在天線頭的一端，強風天氣很容易使天線易位或天線頭下沉。一旦發生易位，則八木天線的方向性圖不再對準監控方向，監控器方位角的測量值將發生變化；當天線頭向下傾斜，八木天線的方向性圖很可能就指向信號有效輻射范圍以外了，這樣從監控天線采集回來的信號強度要比實際信標輻射值低很多，而當監控器顯示其他參數均在合理范圍內時，射頻電平實際已經超出門限范圍了。

（c）監控電纜進水。由于監控線纜長期暴露在室外，接頭處容易被雨水滲入，使電纜的反射系數變大，導致接收回來的監控信號不準確。

（3）設備供電不穩定。

按照飛行程序設計部門提供的導航臺選址范圍，并滿足《航空無線電導航臺和空中交通管制雷達站設置場地規范》，導航臺大多選在在山頂或遠離建筑物的開闊地帶。這些地區多為農村電網供電，并且是單路供電，遇到大風雷雨天氣或者春耕秋收時經常停電，停電時長難以預測；其次，農電供電質量差，電壓波動大，增加了穩壓電源的運行風險；再次，農電線路故障后檢修時間過長，導航設備只能靠柴油發電機供電，這就需要大量儲備燃油，容易造成火災隱患。

（4）信號近場場型不好。

全向信標的兩個邊帶信號各自獨立輻射，在空間合成特定的場型。在近場區域，由于地物反射、天線安裝調試誤差或邊帶與載波的相位關系飄移等造成場型曲線不夠平滑，從而出現近場信號強度超限，部分區域限用的問題。

4相應的解決措施

（1）設備安裝方面。

（a）首次調機時盡量將發射機調整到最佳狀態，切勿直接以犧牲功率來補償性能，要為設備老化導致的性能下降留出一定的富裕度；（b）安裝邊帶天線要耐心細致，嚴格按照安裝手冊進行安裝。尤其是定位邊帶天線支座或調整邊帶天線內電容片時，各支座不在一個圓上或電容片調整偏差大都會造成合成場型差[2]；（c）監控天線的安裝一定要考慮到地勢差和障礙物的問題，不能圖省事或過于考慮成本，在滿足規范的同時要盡量架高并穩固監控天線。為防止9960畸變過大，最好架設在距信標100米到200米之間。監控天線電纜要預留一定的富余，方便日后需要再架高監控天線或重新做電纜接頭；（d）有條件的地方盡量多架設一路供電線路，嚴格按照消防管理規定將油機房和儲油間隔離開。

（2）日常維護方面

（a）對于老化設備：一是，要加強巡視力度，適當降低機房溫度，確保板件及時散熱；二是，盡量降低邊帶功率，通過增大邊帶包絡調整出合適的波形，這樣能最大限度提高邊帶功率的利用率；（b）在飛行校驗結束后校準監控器時必須平衡兩個板件的差異，使兩塊板子的測量值都盡量分布在標準值附近。若兩個監控器不平衡而無法確定參數是否超限時，可采用外場測試儀對監控參數進行更為標準的測試。監控天線上的冰雪要及時清理，尤其是春天，防止冰雪融化致使電纜接頭滲水，一旦發生滲水必須重做電纜接頭；（c）選擇穩定可靠的UPS，并按時更新。密切關注雷雨天氣引起的供電中斷現象，做好燃油儲備和油機房的防火工作；（d）信號近場場型不好可以在飛行效驗時重新調整邊帶與載波相位關系，若無法調整好并且信號強度超限要及時發布限用的航行通告。（e）密切關注周邊樹木的生長和建筑物的興建情況，嚴格執行GB6364場地保護標準。

5結束語

發射機性能下降、監控誤差、供電不穩定和信號近場場型差等都是全向信標日常維護工作中常出現的難點問題。究其原因都是設備安裝不夠嚴格規范或日常維護不到位所致，只有深入了解設備運行中可能出現的問題及其防范措施，我們才能從源頭上避免問題的發生。

參考文獻

[1]DVOR 4000， VHF Omnidirectional Radio Range， Technical Manual （Part 1 Equipment Description）[M]. AIRSYS NAVIGATION SYSTEMS， 1997： 3-8.

[2]DVOR 4000， VHF Omnidirectional Radio Range， Technical Manual （Part 2 Operation and Maintenance）[M]. AIRSYS NAVIGATION SYSTEMS， 1997：10-11 .