（四川省泸州机场（集团）有限责任公司 四川 泸州 646123）
摘要：ILS仪表着陆系统是机场航班飞行过程中必不可少的组成部分，被国际民航组织确定为飞机标准进近以及着陆设备，在确保航班安全起降方面发挥着极其重要的作用。NM7000系列ILS因其稳定性较好，深受国内各机场青睐。四川省泸州云龙机场采用的是NM7000B导航设备。本文主要结合ILS仪表着陆系统运行实际，对ILS仪表着陆系统NM7000B监控电路运行实际，对常见故障进行分析，并给出维修措施，以供同行参考。
关键词：ILS仪表着陆系统； NM7000B监控电路;故障分析；维修
1. ILS仪表着陆系统主要构成以及功能
NM7000B仪表着陆设备主要由航向信标和下滑信标共同组成。其中，航向信包括ILS机柜、监控合成网络、航向天线阵、天线分配网络、近场监控天线、电源（包括备用电池组）以及遥控单元；下滑信标包括ILS机柜天线分配网络、监控合成网络、下滑天线、近场监控天线、RMS系统远端维护监控系统、遥控单元以及电源（包括备用电池组）。ILS仪表着陆系统的主要功能是通过从地面传输的2束无线电信号来实现航向道以及下滑道的指引，同时建立由跑道指向空中的虚拟路径。飞机凭借机载接收设备，对于自身和该路径的相对位置作出判断，以确保飞机沿正确方向飞向跑道的同时保持平稳下降，最终达到安全着陆的目的。
2. ILS仪表着陆系统NM7000B监控电路故障现象
航向遥控面板上的MON DIS闪亮，RMM软件窗口在MON2显示的时候没有数据输出，全部的监控参数为“xxx”。
3.原理分析
监控部分的功能是针对系统的错误而进行告警。为了可以取得完整性检测，系统采取了2个完全一样的监控部分的检测信号，同时执行“与”配置，即两路监控同时检测发现错误时，系统才开始换机或者是进行关机操作。每路监控部分涵盖2块功板卡MO以及MF。
3.1监控信号处理的主要流程
监控信号凭借发射天线进行采样，通过监控分配网络（MCU）还原为DS、CL以及CLR，（NF近场监控信号借助于功分器输入MF，未通过MCU），这些信号在进到机柜之后，凭借4个功率分配器把信号平均分为2份，加到监控前端MF1以及MF2板卡。板卡MF的功能一般可以看作调幅接收机，它的主要作用是对基带信号进行检测，同时将射频电平转换成直流电压。等到转换完成之后，输出涵盖DS、CL、NF、CLR、频差以及DC-LOOP在内的15路检测信号到MO板卡。MO的功能未模数转换、数字处理同门限进行对比。
（1）模数转换。输入的信号通过一个取样频率为640HZ/通道的模拟信号多路复用器将取样信号输出，接着将其经过模数转换器转变为数字信号送入数字信号多路复用器。执行数字信号多路复用器、复用器控制和频差计数功能的芯片均通过1块FPGA：NMP101A来实现，1块DFN14T为其给予49512MHz的时钟频率。NMP101A内部的MUX的控制电路可以确保模拟信号通道和数字信号所处理的时间一致。
（2）数字处理。所有的数字信号的处理计算是以TEXAS INSTRUMENTS公司生产的TMS320C31-高性能浮点型数字信号处理器为核心的电路完成。该芯片对转换完的数字信号进行快速傅里叶转换、处理DDM和SDM、计算RF和DC-LOOP的平均值。一般通过boot EPROM：27C010来对执行这些计算功能的公式进行存储。
（3）比较输出。全部的检测信号通过计算传输至比较器。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆比较器的功能主要是将取样、转换以及计算实现的信号同预置的门限数值作对比，最后的结果传输至控制集成组件TCA1218板卡。通常由2块FPGA：NMP102A以及NMP103A来完成前面所述的电路的对比、延迟控制以及数据总线接口等功能。
3.2故障分析判断
（1）由于全部的监控信号均表现为 “xxx”，通过这可能为数字处理错误或者是逻辑错误，所以可以排除MF板卡出现故障的因素。
（2）在故障出现的时候，全部的监控参数均消失，这意味着故障点处在信号处理的汇集点。因而，应该重点对DSP数字信号处理电路的部分进行检测。
（3）DSP的电路核心是U15：320C31，外围电路主要包括储存计算公式的U10（BOOT EPROM）、解码块（U8和U23）、33.33MHz的时钟X1以及看门狗电路（U20与U21）。看门狗芯片U20的RESETN端输出，可以让U15、U21、U等若干处理芯片口明显复位，所达到的效果和故障现象比较相近，因而可以侧重于对DSP的看门狗电路进行检查，以解决好故障问题。
3.3看门狗电路与具体芯片
通常情况下，因为微型计算机系统工往往会被来外界电磁场所干扰，进而导致程序跑飞，最终导致系统整体瘫痪。为了可以尽量防止此类现象的出现，同时思量到需要实时监测电路运行状态，一种专门用来对系统程序运行状态进行监测的芯片便得以诞生，也就是平时所说的看门狗（watchdog）。
事实上，看门狗电路其实就属于一个定时器。一般在时间门限范围内便可以获取指令，电路便不会动作；假如超出时间门限，便会输出一个复位亦或清零信号，从而让电路能够重新开始运行。
在该电路中，实施看门狗功能的是ADM693。各管脚功能如下所述：Vcc为5V电源；OSC SEL为振荡源选择；OSC IN为外部振荡器输入；PFO为电源检测输出； PFI为电源检测输入； RESETN为复位低电平输出。功能选择：一般OSC IN与OSC SEL均同时置高电平亦或悬空时采取芯片内部振荡器，在低电平的时候为外部振荡源；同时若OSC IN与OSC SEL均处于悬空时，一般将看门狗的时间门限设定为1.6s。
3.4具体信号流程分析
系统正常工作，DSP：U15的A20、A21、A22、A23管脚将喂狗指令输出，通过U23进行解码操作，作为时钟信号向U21的CLK端输入。由于U21的Q没有和输入端D连接，故CLK一般若有时钟信号，Q端便可以输出方波信号。该方波信号传输至U20的WDI（Watch Dog Input）管脚。往往在1.6s的门限内存在方波输入信号，U20的RESETN便输出高电平，之后系统处于稳定运行状态，相反，若高、低电平的输入时间大于1.6s，RESETN便输出一个50s的低电平，进而U21、U15、U一起复位，系统重新开启。
3.5检查修复
通过对电路的信号流程进行分析之后，接着就是检测工作。结合分析的结果，可以采取示波器对U23的11脚（WD_WRN），U21的3脚（CLK）、5脚（Q），U20的11脚（WDI）、15脚（RESETN）的信号进行一一检测。通过一系列检测可知不管是否存在方波输入，U20的RESETN一直输出低电平，致使系统没有办法正常工作，输出显示“XXX”。采取相同型号的芯片对U20进行更换之后，故障问题得到有效解决。
参考文献：
[1]张勇. NM7000B监控系统分析处理方法研究[J].空中交通，2015.
[2]罗涛.NM7000监控电路分析与维修[J].硅谷，2012（05）：118.
作者简介:张鲁（1990-），女，汉族，四川省开江人，本科学历，助理工程师，从事通信导航队维护维修工作。
论文作者:张鲁
论文发表刊物:《科技研究》2019年1期
论文发表时间:2019/4/22
标签：信号论文; 电路论文; 系统论文; 门限论文; 功能论文; 板卡论文; 仪表论文; 《科技研究》2019年1期论文;