机载询问应答机系统典型故障分析及排除

机载询问应答机系统典型故障分析及排除
发布时间：2022-01-05T04:13:34.547Z 来源：《中国科技人才》2021年第23期作者：王芳宁
[导读] 并对机载询问应答机系统的典型故障进行分析总结，给出了机载询问应答机系统故障解决方案以供有关专业参考。

中航西安飞机工业集团股份有限公司陕西省西安市 710089
内容摘要：主要介绍了机载询问应答机系统的工作原理、组成。

并对机载询问应答机系统的典型故障进行分析总结，给出了机载询问应答机系统故障解决方案以供有关专业参考。

关键词：机载询问机载应答有源射频前端雷达
引言
机载询问应答机系统用于进行识别询问应答和空中交通管制应答。

机载询问应答机系统是任何飞机上必不可少的重要系统。

当飞机在空中飞行时，机载询问机与雷达配合工作，对雷达发现的目标进行属性识别，将属性的识别信息送雷达，经雷达处理后送多功能显示器进行显示。

其中机载应答机接收地面、海上、平台上的询问机发射的询问信号，通过译码判决后发射相应的应答信号；其它平台上的询问机接收到应答信号对载机进行属性识别，并录取载机的批号和高度信息。

同时可与地面空管二次雷达配合，完成空中交通管制任务。

1 机载应答机系统的组成及工作原理
1.1 机载应答机系统的组成
机载应答机系统主要由机载询问机、应答机、控制盒、有源射频前端、天线、滤波盒及断路器、机上电缆导线等组成。

1.2机载应答机系统的工作原理
1.2.1、询问工作原理
机载询问机在控制盒和雷达接口电路的控制下，由载机雷达触发询问，信号处理电路产生符合系统规范的询问编码信号，经调制、功率放大，经收发开关、馈线由询问天线向空间辐射。

当该射频信号被同系统的其它应答机收到，如果询问信号的加密参数与应答机当前时隙的密码规定相同，即是我方询问，应答机的询问译码电路产生译码标志脉冲和应答模式控制信号，触发相应的应答编码信号，经处理后并通过应答天线向空间全向辐射。

机载询问机天线接收到发回的应答信号后，处理变为中频信号，再经过处理电路，得到应答信号的视频信号送信号处理模块进行译码处理，同时，差接收机收到的应答信号经过处理变为中频信号，再经过检波，与和接收机的检波输出比较；如果应答信号的加密参数与询问机当前时隙的密码规定相同，且和接收信号与差接收信号的比值在规定范围内，则译码电路输出译码标志，该译码标志与雷达送来的目标信息进行相关配对后，经过接口电路将目标的属性信息送载机雷达，并在多功能显示器上显示。

1.2.2、识别应答工作原理
机载应答机的识别应答部分,开机后处于等待应答状态。

其接收通道加密参数与系统时间同步变化。

当其它询问机发射的询问信号被机载应答机收到，如果询问信号参数与应答机当前规定相同，即被确认询问，应答机的译码电路产生译码标志脉冲和应答模式控制信号，触发相应的应答编码，经处理并通过应答天线向空间全向辐射。

通过载机大气数据计算机获得飞机实时的高度数据，并由控制盒进行数据变换后送信号处理电路的高度编码模块。

当应答机接收到高度询问信号时，可将载机实时的高度数据以高度应答的形式编码发出。

当应答机接收到批号询问信号时，可立即将载机预置的批号数据以批号应答编码信号发出。

1.2.3、航管应答工作原理
机载应答机的航管应答部分开机后处于等待应答状态。

当地面航管询问机发射的航管询问信号被机载应答机收到，如果询问信号的格式符合国际民航组织公约中有关A/C模式的规定，即被确认为是空中交通管制询问，应答机的译码电路产生译码标志脉冲和应答模式控制信号，如果此时应答机未处于ATC应答关断状态，则触发相应的应答编码，经调制、放大并通过应答天线向空间全向辐射。

通过载机大气数据计算机获得飞机实时的高度数据，并由接口电路进行数据变换后置入航管信号处理电路高度编码模块。

当应答机接收到C模式询问信号时，可将载机实时的高度数据以高度应答编码的形式发出。

当地面管制中心要求本机下发特殊位置识别信号时，可按下控制盒上的“特殊识别”按钮，航管应答部分将在A模式应答中增加特殊位置识别脉冲，然后，航管应答部分将自动清除特殊位置识别状态。

2 机载应答机系统典型故障分析
2.1故障现象机载询问应答机系统通电检查，上电后自检过程中同时出现询问机状态故障和有源射频前端故障，按压“启动自检”故障依旧。

2.1.1系统工作原理：
按机载询问应答系统原理，可知该系统具备上电自检、启动自检和周期自检。

经分析，机载询问应答机上电自检过程中发现有源射频前端故障，根据系统自检工作原理先上报询问机状态故障，随后周期自检时又发现有源射频前端故障，即上报有源射频前端故障，由于两个自检间隔时间短，导致在故障列表中同时看到上电自检和周期自检的结果。

按压自检按键,启动自检后，故障现象依旧，询问应答状态显示红色。

初步判断此故障与有源射频前端、机上询问机与有源射频前端线路和询问机对外接口软件（与系统控显器交联）上报故障判决条件有关。

为此该故障的故障树如下图1。

图1有源射频前端和询问机状态故障树
2.1.2原因分析：
根据机载询问应答机系统原理分析，导致该故障可能原因有：
1)机上线路故障；
2)机载设备故障；
3)机载设备与对外接口软件上报故障判决条件；
2.1.3要因确认：
2.1.
3.1机上线路问题排查（1-1）：故障发生后，按系统原理馈电图，查找了机载询问应答
机系统中各分机之间的连接电路、与系统综显器之间的连接电路，进行了导通和绝缘电阻检查，没有发现任何问题,符合要求。

仔细检查各分机的插头连接情况，均连接可靠、正确。

2.1.
3.2机载设备故障问题排查（2-1）：将校验合格的有源射频前端替换机上的相关设备，对接电缆插头，连接机上线路，并检查正确、可靠。

再次向机上供电，进行机载询问应答机系统的功能检查，上电后，自检，故障现象消失，系统功能正常。

其次，将原机上有源射频前端恢复安装，对接电缆插头，连接机上线路，并检查正确、可靠。

向机上供电，进行机载询问应答机系统的功能检查，上电后，自检，故障再次出现。

据此，可判断有源射频前端设备存在问题。

随后，将原机的有源射频前端退回供货方进行处理。

2.1.
3.3机载设备与对外接口软件上报故障判决条件（3-1）
经过设计、厂家对接口上报故障判决逻辑再次复查，没有发现任何问题。

2.1.4排除方案：联系厂家对有源射频前端进行处理，同时更换机上该设备，之后，再次进行机载询问应答机系统的功能检查，故障消失，系统功能正常。

3 结束语
机载询问应答机系统是飞机系统的一个重要组成部分，在排故工作中首先要对该系统构造和原理进行深入学习，掌握系统各主要设备及元器件工作原理；系统中设备及元器件的安装部位，以及系统中电路的转换关系。

对故障现象进行认真分析，从易到难逐一排查，准确找出故障原因并制定合理的排除方案。

同时注重生产中发现故障的统计分析和故障排除方案的实施效果的记录分析总结，为今后故障的预
防和快速排查故障，特别是外场飞机故障的排除提供支持。

在排故过程中，检查机上线路正确、可靠的情况下，结合故障现象，用校验合格的相同设备替换进行故障排查，可以提高排故效率，缩短排故时间，减少操作者的返工工作量。

4.参考文献
丁鹭飞等雷达原理电子工业出版社。