民航飞机气象雷达显示故障分析及排除措施

民航飞机气象雷达显示故障分析及排除措施[摘要]本文主要介绍飞机气象雷达构成及显示系统原理，提供雷达故障时的

详细分析及排故维护方法。

【关键词】气象雷达；显示故障；分析及排除

气象雷达主要是雷达领域里的一个重要分支，经过长期的发展已经被广泛应用于天气预报、农业、能源、交通等多种领域。在民航界受到高度的重视和应用，现在的机载气象雷达系统不仅能够检测雷雨等天气状况，还能够探测低空风切变、湍流等危险目标，以提前做好预警工作，已成为民航飞行安全中不可或缺的一个重要机载系统。

一、气象雷达基本组成及原理

气象雷达系统的主要部件为收发机、天线驱动组件、天线、波导系统、控制面板及显示器，设有两套收发机和一个雷达波导开关，通过雷达控制面板上选择开关的置左或置右，以选择相应的系统工作，下面首先介绍气象雷达显示故障相关附件的工作情况：

1、雷达扫掠系统姿态源的选择：雷达驱动组件的左右扫掠需要由IRS（惯性基准系统）提供飞机姿态信号，用以保持雷达扫掠平面的稳定，通过机长及副驾驶对应位置的惯导源选择开关进行控制，通常情况下，左IRS给左气象雷达收发机提供姿态信号，右IRS给右气象雷达收发机提供姿态信号。

2、气象目标的回波信号被雷达天线接收后，通过波导管输入到选定的收发机进行处理，信号处理完后进行输出：气象图像信号通过四个显示继电器在IDU 上显示；警告、注意和状态信息通过EIU（EF IS/E ICAS接口组件）在IDU上显示；语音警告输送至驾驶舱喇叭和驾驶员耳机；通过电子电气警告组件驱动主警告灯指示。

3、正常情况下，气象图像在正副驾驶的ND上显示。进行显示转换后，气象图像可在下EICAS的IDU上显示。由于近地警告系统的地形图像也可以在正副驾驶的ND及下EICAS IDU上显示，它指示的图像颜色与气象雷达图像相近，为避免驾驶员混淆，在系统显示输出中设置四个地形显示继电器，使气象雷达和近地警告系统任一时刻只能在一个IDU上显示其中一个系统的图像。通过正副驾驶EFIS控制面板上的“WXR”或“TERR”按钮来进行显示内容选择，来控制IDU 上显示雷达图像还是近地警告系统的地形图像，同时近地警告计算机监控地形显示继电器的吸合状态。

二、气象雷达的常见故障

1、雷达不扫描的情况，多为天线组故障。天线由电机和机械传动装置组成，故障多为电机损坏和卡阻等原因。天线组发生障碍严重阻碍了雷达系统的运行。天线组一共有两个通道，一个是俯仰；另一个是扫描，由它们共同进行平面内气象目标的探测。俯仰通道是用来人工调节所用，可以应用于不同的工作方式；扫描通道主要是用于束波扫描。天线的俯仰扫描通道均有测速电机为反馈信号源，以确保工作速度的稳定。如果飞行过程中天线组中的扫描通道停止扫描，雷达天线将无法正常工作，雷达图像就不会在雷达显示器上面正常显示。

2、出现雷达显示器上没有目标显示的情况，一般首先都能想到是收发机的缘故。要知道工作效率及脉冲功率是衡量收发机是否正常的标准，因此，一定先要对发射机电路部分进行详细的检查，不仅测量其工作效率，还要测试它的脉冲

功率，除此之外，收发机故障跟磁控管震荡有着直接的联系。最后检查接收机是否灵敏，符不符合规定的要求，可以用对调收发机的方法来确定；其次可能是雷达罩的封严效果不好，有水气进人到内部，而在天线旋转过程中，微弱的水气会进人到波导管中，会导致波导中波束传输反射的角度方向发生变化，回波的接收和处理都会受到很大影响，从而导致没有气象信息显示；还可能是由于EFIS 符号发生器、雷达天线驱动组件、控制面板等原因所致，通风不好可能会导致计算机超温，显示器散热不佳，当超过一定的温度后就会自动切断气象雷达的显示。另外，当电子舱通风的抽风扇和鼓风扇电门置于超控位时，会影响到显示器的散热，导致显示故障。

3、想要使EFIS控制面板上正常显示气象雷达工作方式的图像，首先要先把正驾驶EFIS控制面板上的气象雷达开关接通，之后接通副驾驶上的开关。飞行过程中，正常情况下，气象雷达图像会各自显示在正副驾驶前方的显示器上，并且开关独自控制着自己的面板，不存在先后的关系。根据气象雷达发生的故障现象可以判断收发机是否处于正常状态。至于EFIS控制面板上的两个开关，主要有两个作用，一个是控制线路经过二极管与气象雷达控制面板进行衔接用的；另一个是用来控制EFIS符号发生器产生气象雷达信息在EFIS上的显示的。其实，正副驾驶上开关控制的线路是平等的，就连内部结构也是一样的，两者不存在差距。如果副驾驶一侧控制的线路发生了断路，那么与它接通的气象雷达开关就不能够为收发机提供有用的接通逻辑，阻碍收发机信号输出。如果把正驾驶开关接通，EFIS控制在面板上的气象雷达收发机就会开始工作，等于说副驾驶的线路已经接通了。如果副驾驶上的线路接通是完好的，那么气象雷达信息就会显示在副驾驶控制面板上，为了慎重起见，再把正副驾驶上的控制面板进行对调，如同样的问题出现在正驾驶控制面板上，因此就可以断定是EFIS控制面板出现了问题，把它更换掉，故障就会自动消失。有时继电器的失效也会造成气象图像信号不能输出到显示器。

4、气象雷达目标失真，显示器上显示为大片红色目标。重点检查雷达驱动机构。雷达一打开就会有个阴影存在，重点检查雷达罩雷击或者意外损伤。

5、气象雷达系统出现“ATT”的信息。一般为IRS故障，当左边和右边任意一方出现故障时，都可采用转换惯导选择开关来确认发生故障的IRS，飞行中也可以通过转换惯导选择开关来保证正常的IRS能够继续为气象雷达系统提供姿态信号。

三、气象雷达故障的排除及维护措施

1、雷达图像显示不正确。在确信显示器工作正常的情况下，检查各相关插座、插头、波导管连接处以及天线安装等是否异常，视情清洁通风管、波导管及平板天线等。

2、气象雷达不工作，不扫描或不显示。首先确信系统供电正常，相关跳开关闭合。然后检查控制盒工作，对雷达进行操作测试，确定天线底座上的马达及驱动机构工作正常。若故障依旧，则更换收发机，再进行操作测试。

3、针对气象雷达发生故障，先听取机组对故障的反映，根据地面及操作检查进行逐步分析和研究，判断故障源以便正确处理，做出最佳解决方案。此外，故障具有复杂性和多变性，发生的故障的范围不可能局限在故障报告和隔离手册中的范围内，有可能出现从未发生过的故障，所以不能盲目照搬手册上的方法，需要具体问题具体分析。

4、维护过程中，应多检查雷达系统各部件的物理状态，目视检查各插头、