某型飞机大气数据计算机总线数据中断故障分析及定位
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作者:陈胜
摘 要：本文针对某型飞机大气数据计算机总线数据短时中断故障问题，进行了机上排查试验、故障定位、机理分析并查明了故障原因，提出了改进措施并进行验证，结果表明改进措施有效。
关键词：总线数据;共地;共模干扰
1 问题描述
某型飞机进行起落架收放检查工序时，发现在起落架收/放瞬间，平显上显示的大气参数短时中断;同时据外场保障人员反映外场某架飞机降落时出现同样故障。
2 故障定位
在现场进行机上故障排查，当断开航行着陆控制盒与大气数据计算机之间的攻角电压信号线，多次收/放起落架，大气数据计算机均能正常工作，没有出现GJB289A总线数据短时中断故障。当连接航行着陆控制盒与大气数据计算机之间的攻角电压信号线，收/放起落架，每次故障现象均出现。
根据机上试验现象将故障定位在航行着陆控制盒对大气数据计算机产生干扰，导致大气数据计算机通过GJB289A总线送至平显的大气数据会出现短时中断故障。
3 机理分析
航行着陆控制盒干扰大气数据计算机的GJB289A总线输出故障的故障树。
3.1 故障A的机理分析
当断开航行着陆控制盒与大气数据计算机之间的攻角电压线，其他连线正常。起落架收/放12次，故障现象未消失;当断开航行着陆控制盒与大气数据计算机之间的攻角电压地线后，其他连线正常，起落架收/放12次，故障现象不再出现。因此可以判断故障A不是引起故障现象的原因。
3.2 故障B的机理分析
3.2.1 故障B.1的机理分析
断开航行着陆控制盒的28VGND与DGND（AGND）的连接时，其它连线正常，起落架收/放12次，故障现象未消失，不能确定故障B.1是否是引起故障现象的原因。
3.2.2 故障B.2的机理分析
将航行着陆控制盒的外部插座29脚（机壳地）与14脚（28VGND）短接，其它连线正常，起落架收/放12次，故障现象未消失，不能确定故障B.2是否是引起故障现象的原因。当断开航行着陆控制盒的28VGND与DGND（AGND）的连接，并且将航行着陆控制盒的28VGND与航行着陆控制盒机壳地短接时，其它连线正常，起落架收/放12次，故障现象不再出现。
综上所述，航行着陆控制盒的28VGND与DGND（AGND）共地，航行着陆控制盒的28VGND与机壳地未连接状态都会干扰到大气数据计算机，导致GJB289A总线输出的大气数据出现短时中断故障现象。因此故障现象的产生是由这两方面的原因引起的。
大气数据计算机输入的攻角电压模拟信号经过一个OP482GSZ运算放大器进行电压跟随。由于航行着陆控制盒内部无±15V电源，运算放大器采用机上28V电源供电，此时输出的攻角电压（AOAT）的参考为28VGND，输入的攻角电压（UAOAT）参考为AGND。为统一攻角电压参考，将航行着陆控制盒的28VGND与AGND共地。大气数据计算机内部GJB289A总线的DGND与攻角电压地线（AGND）共地，攻角电压地线又与航行着陆控制盒内部的AGND共地，因此航行着陆控制盒内部的AGND（DGND）通过攻角电压地线与大气数据计算机的GJB289A总线的DGND共地，也即是GJB289A总线的DGND与航行着陆控制盒内部28VGND共地。当起落架收/放瞬间，航行着陆控制盒收到起落架收上/放下到位信号，这个信号是一个瞬时28V大电流信号，该信号通过航行着陆控制盒内部28VGND传递给大气数据计算机，对GJB289A总线造成干扰，导致平显大气数据出现短时中断故障。
经查阅航行着陆控制盒全套图样，发现航行着陆控制盒外部插座XS1的29脚（定义为机壳地）到母板X29焊盘后终止。当起落架收/放瞬间，航行着陆控制盒的电缆线中有一个瞬间大电流的28V电压通过，而航行着陆控制盒内部28VGND未与机壳地连接，不能通过机壳地就近释放，这个瞬时大电流28V电压信号会在攻角地线中产生一定的耦合電压，对大气数据计算机的GJB289A总线产生干扰，导致平显显示的大气数据出现短时中断故障。
综上所述，起落架收/放瞬间，航行着陆控制盒对大气数据计算机的GJB289A总线产生干扰的原因如下：
（1）起落架收/放瞬间，航行着陆控制盒收到一个瞬时28V大电流信号，而航行着陆控制盒的28VGND与大气数据计算机的GJB289A总线DGND共地。这个信号通过航行着陆控制盒的28VGND传至大气数据计算机，对GJB289A总线造成干扰。
（2）航行着陆控制盒内部28VGND未与机壳地连接，起落架收/放瞬间航行着陆控制盒收到的瞬时28V大电流信号未能通过机壳地就近释放，在攻角电压地线中产生一定的耦合电压，对大气数据计算机的GJB289A总线产生干扰。
航行着陆控制盒内部的接地问题对大气数据计算机造成干扰，导致大气数据计算机的GJB289A总线送至平显显示的大气数据出现短时中断故障。
4 纠正措施
根据机理分析以及机上排查情况，对航行着陆控制盒进行如下改进：
（1）断开航行着陆控制盒内部的28VGND和DGND（AGND）;
（2）将航行着陆控制盒插座XS1中机壳地（第29脚）接到滤波器Z2的1脚，连接航行着陆控制盒的28VGND和机壳地。
5 验证情况
将改进后的航行着陆控制盒装机进行机上地面验证试验。装上改进后的航行着陆控制盒，接通并检查大气数据计算机系统工作正常，经过收/放起落架12次，大气数据计算机的GJB289A总线送至平显显示大气数据在起落架收/放瞬间未出现通讯中断现象，并且航行着陆控制盒在整个试验过程中也正常工作。
将改进后的航行着陆控制盒进行装机试飞，平显显示大气参数正常，未出现上述故障现象。
6 结论
航行着陆控制盒的28VGND与大气数据计算机的GJB289A总线DGND共地且未接地，导致机上电压对大气数据计算机总线数据造成干扰。改进后的航行着陆控制盒经机上地面试验验证及试飞，航行着陆控制盒干扰大气数据计算机GJB289A总线数据通讯的问题不再出现，证明改进措施有效。
参考文献：
[1]数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线 GJB289A-1997.
[2]肖建德.大气数据计算机系统.国防工业出版社，1992.
[3]飞行大气参数.HB6127-1986.
作者简介：陈胜（1986-），男，汉族，贵州遵义人，本科，工程师，研究方向：航空电子系统。
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