通信导航识别系统故障分析

王博

（海装西安局，陕西 西安710089）

CNI 是综合航电系统的重要组成部分，为飞机作战、训练过程中以及飞行人员通信、地空指挥引导、归航、转场飞行提供话音通信、数据通信、航路导航所需的方位和距离信息及进场着陆所需的方位和距离信息，CNI 系统的安全可靠直接关乎飞行安全。

1 故障描述

CNI 维护自检时，出现敌我识别卡、数台、BPU、高度表、超短波、短波、塔康、组合设备、无线电罗盘（下文简称CNI 分系统）报故。维护自检前，需要启动系统各设备电源，然后控制AAP 上的CNI 启动键控制各设备上电，上电后通过显示器按键控制系统进行维护自检，命令由显控计算机通过一级总线下发给CCU，再通过二级总线下发给下行设备，下行设备自检后按原路径将结果反馈给显控计算机，最后发送给显示器显示。

在CNI 维护自检过程中，CNI 分系统全部报故，而CNI 分系统是CCU 的下行设备，所以导致报故的因素可以分为以下三类：

（1）启动故障导致自检报故。

（2）总线网络信号传输障碍导致自检报故。

（3）上行设备故障导致自检报故。

针对以上三类报故因素进行分析和排查，定位故障。

2 故障原因分析

2.1 启动原理分析及检查

当某设备未启动时进行自检则报故。CNI 分系统通过汇流条供电，由AAP 控制启动及关闭，设备上电及启动工作原理如图1 所示。

图1 CNI 上电启动原理图

由CNI 上电启动原理图，首先分析上电故障点：

各设备通过六根单独的汇流条采电，CCU 与数台、询问机共用后舱左直流正常汇流条，由于CCU 不报故，说明CCU 已经上电并启动，后舱左直流正常汇流条供电正常，对接插头连接正确。断开其他设备上的电源线插头，接通供电断路器，分别对设备进行电压测量，供电均正常，排除汇流条供电故障和插头连接故障点。

排除存在上电故障点后，分析启动故障点：

设备启动通过AAP 和PCU 控制，若存在AAP 或者CNI 启动开关故障、PCU 电源线路故障、CNI 启动线路故障、继电器吸合功能故障，都将导致CCU 无法启动，由于CNI 一直在网且CCU 不报故，故可排除以上故障。可能出现的故障点为启动线路对应的对接插头连接故障或PCU 继电器内报故设备启动线路对应的触点接触故障。针对这两个故障点进行排查：通过导通各设备启动线路和启动回路的通断可以排查以上风险点，断开各设备上的启动线路插头，接通PCU 电源断路器，使继电器处于吸合状态，然后进行启动线路到启动回路的导通检查，线路均为通路，说明继电器触点工作正常，对接插头连接可靠。可以排除启动故障点。

2.2 总线网络交联分析及检查

系统维护自检时，系统自检信号和反馈信号都通过CCU 与上行系统交联，若CCU 与一级总线交联的通讯链路存在故障，会导致CNI 不在网或CCU 报故。通过系统原理，排查总线网络。

（1）在CNI 报故时显示器显示该系统在网，若此时显控系统因为系统过热等因素出现卡滞，可能导致在网信息显示滞后。由于系统通过CCU 与显控交联，可以通过接通/断开CCU与一级总线的通讯检查在网信息是否随变。分析CNI 上电启动原理发现，当通过前舱或者后舱备份显示控制面板激活BPU时，CCU 停止运行，BPU 启动并能通过备份显示控制面板控制系统工作，最后通过备份显示控制面板显示运行结果，而BPU不与上行系统的一级总线交联，所以激活BPU 时，系统与一级总线的通讯中断，显控显示系统不在网。通过上述方法检查在网信息随变情况，切换到BPU 时，CNI 不在网，切换回CCU 时，CNI 在网，所以排除显控卡滞故障点。

（2）CNI 分系统全报故且CCU 不报故，可以排除因报故系统成品故障或二级总线短截线分支故障导致报故，可以把故障点定位到二级总线主线通讯故障。由于总线为双余度总线，两根总线主干线同时发生故障的可能性较低，但是为彻底排除二级总线网络存在故障的可能性，需对总线进行检测。CNI 二级总线为1553B 总线，其物理组成及其连接关系如图2所示

处于可靠性的考虑，1553B 总线设计成不可分割的整体，但这也带来了一些弊端，一旦某一部位故障，整个总线将无法正常工作且故障位置难以确定，也无法进行故障隔离，要对二级总线主干线电缆进行检测，需要通过总线上间隔距离最长的短截线电缆分别连接到BC 和BM上，将BC 接插件连接在塔康对应的总线接插件上，将BM接插件连接在无线电罗盘对应的总线接插件上，组成总线检测仪。用总线检测仪检测双余度总线的通讯状态，检测结果为通讯无断点，衰减范围符合设计要求，能够排除二级总线网络通讯故障点。[1]

（3）若CCU 上的二级总线接插件连接不可靠，也会导致下行系统全部报故。分解CCU 接插件并进行检查，未发现异常，恢复CCU 并重新插好电缆及总线接插件进行通电检查，故障现象不变。

2.3 上行设备检查

通过总线交联分析及排查，已经排除存在一级和二级总线通讯故障的可能性，将故障点定位到CNI 上行设备自检信号处理障碍上。检查显控计算机对CCU、CCU 对下行设备的接口定义，核对CCU 及其上行设备和下行设备软件版本，均符合设计状态和成品状态。串装显控计算机进行通电检查，故障现象不变，排除显控计算机硬件故障点，CNI 上行设备软件、硬件运行均正常。

3 定位故障点并实施排除方案

通过以上排查过程，排除CNI 启动故障、总线网络通讯故障、系统上行、下行设备故障，最终将故障点定位到CCU 硬件故障。对其进行串装后通电检查，报故现象消失。通过成品厂家和特设系统检查CCU，怀疑其内部二级总线信号收发模块存在故障。为了证实故障点，将已检查校验的CCU 内部二级总线信号收发模块换装至故障机再次进行通电检查，故障排除。

4 结论

通过分析CNI 设备报故现象、设备自检原理、总线网络通讯交联关系，对故障点进行逐一排查，最终定位为CNI 二级总线信号收发模块存在故障，经过检查校验后更换故障模块排除故障，排故过程原理分析透彻，排查思路严谨，没有遗漏故障点，最终消除因CNI 故障引起的飞行、作战安全隐患。