THALES DME435設(shè)備DPR模塊故障的案例分析獲獎科研報告

THALESDME435設(shè)備DPR模塊故障的案例分析獲獎科研報告摘要：在使用湯姆遜導(dǎo)航設(shè)備時期，設(shè)備的結(jié)構(gòu)是分立元件制造的，現(xiàn)在的THALES設(shè)備板塊功能越來越集成化，從DME415到DME435再到DME435升級版，板件功能組合越來越強(qiáng)大，對維修設(shè)備提出了更高要求。本文基于THALESDME435設(shè)備的一個關(guān)鍵工作參數(shù)“系統(tǒng)延時”的漂移展開討論，充分熟悉掌握當(dāng)前設(shè)備的元器件的結(jié)構(gòu)和性能，對排查故障和維修設(shè)備的精準(zhǔn)迅速的提供實現(xiàn)可能。

關(guān)鍵詞：測距;系統(tǒng)延時;漂移;自校準(zhǔn)程序

引言：

本文介紹的是一個THALESDME435設(shè)備的DPR（信號處理器組件）的一個故障分析。DPR是接收機(jī)RX組件和調(diào)制器DMD組件之間的數(shù)字電路板件。輸入信號為模擬對數(shù)脈沖，與操作信道上檢測到的詢問射頻脈沖同步。信號處理器DPR模塊在THALLESDME435設(shè)備里是非常重要的，地位相當(dāng)于人體的心臟。因為在DME設(shè)備關(guān)機(jī)告警當(dāng)中，“系統(tǒng)延時”這個飛機(jī)測距指標(biāo)是唯一的監(jiān)控器單告警的指標(biāo)，“系統(tǒng)延時”的不正確，會導(dǎo)致測距產(chǎn)生嚴(yán)重誤差。它就是產(chǎn)生在DPR模塊中，由此可見DPR模塊的重要性。

接下來看一下我單位DME435設(shè)備一個系統(tǒng)延時發(fā)生告警的真實案例。2018年1月份連續(xù)幾次出了一個DME1號機(jī)的系統(tǒng)延時下降到49.62微秒（門限正常值為50±0.25微秒）的故障，設(shè)備轉(zhuǎn)換到DME2號機(jī)工作。

下面先了解DPR模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，它可以分為以下這些主要功能模塊：

1、模擬輸入、TOA延時比較口

2、解碼器和寂靜時間

3、回波抑制

4、主延時優(yōu)先電路

5、鍵控1350HZ發(fā)生器

6、振蕩發(fā)生器

7、DPR電源

8、數(shù)字信號數(shù)據(jù)總線。

信號處理器DPR關(guān)于系統(tǒng)延時的產(chǎn)生TOA組件的大概原理內(nèi)容：

1視頻處理：輸入脈沖首先和采樣10位ADC轉(zhuǎn)換器在20MHZ時鐘上同步。從這一點開始，脈沖處理受到20MHZ時鐘的嚴(yán)格控制，這樣將引入小于±25ms，但是同時確保在產(chǎn)生回復(fù)時不會引入其他計時錯誤。

2數(shù)字處理：采樣詢問信號的處理功能被封裝在門陣列中。每個詢問脈沖的到達(dá)時間，比較器電路（TOA）提供一個數(shù)字脈沖，該數(shù)字脈沖對應(yīng)于模擬詢問脈沖在峰值水平的50%上升時間的到達(dá)時間。解碼器檢測到間隔在預(yù)設(shè)接受窗口內(nèi)的任何一對輸入脈沖，解碼生成一個脈沖，該脈沖被計數(shù)器（主延遲）延遲，然后應(yīng)用于調(diào)制器并開始傳輸。主延時的持續(xù)時間應(yīng)加上所有其他轉(zhuǎn)發(fā)器延遲時間。產(chǎn)生所需的應(yīng)答延時（X信道為50微秒，Y信道為56微秒），持續(xù)檢查收發(fā)器總延時的持續(xù)時間。自校準(zhǔn)程序可以通過改變計數(shù)器產(chǎn)生的主延時來糾正任何可能的漂移。從而使總延時持續(xù)等于標(biāo)準(zhǔn)值。測量的技術(shù)依賴于電頻脈沖技術(shù)，精度優(yōu)于12.5微秒。主延時電路，該模塊產(chǎn)生延時應(yīng)答脈沖，預(yù)先設(shè)置的延時被校準(zhǔn)，這樣解碼器輸出的第一個詢問觸發(fā)器到第一個脈沖的總延時可以由操作員調(diào)整，從（D-30）到（D-5）;其中D是us中的應(yīng)答延時值。調(diào)整步長為0.050微秒。延時穩(wěn)定性優(yōu)于±0.01微秒。

再回頭看主延時自校準(zhǔn)程序，它是自動調(diào)整系統(tǒng)延時的程序，可以通過它改變計數(shù)器產(chǎn)生的主延時來糾正任何可能的漂移，如果它產(chǎn)生了故障，系統(tǒng)延時就不穩(wěn)定了，設(shè)備應(yīng)答脈沖系統(tǒng)性延時時間的會產(chǎn)生上下波動，導(dǎo)致設(shè)備告警關(guān)機(jī)。

再來看我們前面講的2018年1月份DME1號機(jī)的系統(tǒng)延時下降到49.62微秒的故障，會不會就是這個程序出現(xiàn)故障引起的，如果能把它換下，是不是故障點就排除了。2018年12月診斷DME1號機(jī)，當(dāng)時首先換的是RX組件和DMD組件，故障依舊。但把DPR組件換到2號機(jī)一個小時后，2號機(jī)的系統(tǒng)延時降下來到了49.90微秒，由此可以確定故障原因在DME1號機(jī)故障板塊是DPR內(nèi)部，也可以推論，應(yīng)該是DPR組件的自校準(zhǔn)程序出現(xiàn)了問題。更換DPR組件，故障就修復(fù)了，設(shè)備恢復(fù)正常。

結(jié)語：

最后作一下總結(jié)，設(shè)備原廠家的圖紙和說明書是我們維護(hù)維修的"指南”，“法寶"，有時候一個敏感元器件在板塊內(nèi)部所起的作用相當(dāng)?shù)闹匾?，你掌握了它的作用和特性，通過設(shè)備工作狀態(tài)觀察，數(shù)據(jù)采集比較，就會得出動態(tài)結(jié)論。我們的設(shè)備工作逐年老化和外部包括氣候影響下，會產(chǎn)生各種各樣的故障，由于目前我們維修平臺的局限性，對設(shè)備故障的維修只能停留在