下滑信标NF DDM参数漂移故障排除案例分析

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[摘 要]简述了某机场北下滑信标nf ddm参数漂移故障排除过程，详细分析了风力风向与NF DDM值变化的关系，以及天线塔倾斜对下滑角的影响，为类似故障的排除提供参考。

[关键词]下滑信标；NF DDM；参数漂移

中图分类号：TP306+.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）48-0042-02

引言

某机场21跑道仪表着陆系统安装于2009年12月，设备采用的是Thales公司的ILS410系列。2010年9月20日，台风“凡亚比”袭击了福州，当天下午21跑道仪表着陆系统下滑信标（以下简称北下滑）发生因NF DDM值偏移过大超出告警门限而关机的现象，以下对排故过程进行详细分析。

一、故障现象

在第一次发生故障后，值班人员进场仔细检查了近场监控天线，并对监控混合单元的其它监控输入信号进行了测试，近场监控天线固定良好，电缆连接正常，测试的各个数据也都正常，一时找不出故障原因。随着天气渐渐好转，NF DDM值也渐渐恢复到3.0附近，设备暂时可以使用。但自此之后，一遇强风天气，NF DDM便会急剧增大甚至出现告警。奇怪的是，故障只在刮北风的时候出现，而在刮偏南风的时候却很少会出现。

二、故障分析

近场监控参数是所有监控参数中唯一反映空间实际信号的监控参数，NF DDM值的变化反映了下滑角的变化。在排故的初期，一直将故障原因聚焦于设备本身及反射场地。Thales设备的稳定性一直倍受各方置疑，北下滑设备保护区场地也比较复杂，在北下滑台前方537米有一3米高的围墙，围墙外为一小土坡，长满十几米高的树木。这些树木在保护区的B区和C区范围内，飞行校验数据也说明这些树木对下滑道的结构产生了比较明显的影响。在砍伐树木后，下滑道的结构得到了改善，但NF DDM漂移过大的问题并没有解决。同时对保护区A区的平整度进行了测量，天线前方场地为一约0.07度的上坡缓坡，且没有明显的起伏凹陷，符合场地规范的要求。在2011年和2012年对设备发射机进行了两次大的调整，故障也并未排除。用外场测试仪测量外场DDM值，与NF DDM值一致，排除了近场监控天线的问题。也曾怀疑监控天线位置不对，但并没有有效证据证明。

2013年10月，技术人员在对北下滑发射天线进行维护时，发现天线塔上有部分螺丝松动，三节天线塔联接不牢固，目视天线塔有一定的倾斜。在天线塔左侧约60米外用经纬仪进行观测，发现天线塔顶部与底部有5厘米的横向偏差，天线塔整体后仰。当刮偏北风，且风力加大时，这一后仰角度有可能更大，从而使NF DDM有更大的变化。分析2011年1～5月份北下滑NF DDM与风速和风向的关系也证明了这一点，该机场跑道为03/21方向，当风向为120°～300°（西南风）时，使用21跑道，当风向为300°～360°和0～120°时使用03跑道。为了直观地表现风向的变化对设备参数的影响，将310°～360°取负值处理写为-50°～0°，即当风向为-50°～120°（东北风）时使用03跑道，120°与300°侧风出现较少，暂时不予考虑。

一月份大多为西北风，且整体风速较小，在10m/s以下，仅在9，15日出现10m/s以上的风速，而这两日的NF DDM值也明显增大，在风速较小时，NF DDM值也相对比较稳定。

二月份风向多东北风，在8日和16日时风向发生变化，这两日的NF DDM值也明显有下降的趋势。整体风速也较小，仅在9日出现10m/s的风速，对应当日NF DDM有升高，同时可以看出，在风速变大的14，18，25日，NF DDM值也出现升高，在风速降低的8，14，16，27日，对应的NF DDM值也出现降低。

三月份风向在10°～130°之间变化，大多为东北风，NF DDM值整体偏大。而整体风速较小，在10m/s以下，NF DDM在8，22日出现最大值，由图中可以看出在8日时风速并不大，在22日时风速相对较大。

四月份在14，15，21，26，29，30日时风向为西南风，其余为东北风，同时发现NF DDM值在14，15，21，26日前后有明显下降趋势。NF DDM与风速的变化规律几乎一致，仅在22日时NF DDM有一个升高，而此时风速很低，22日风向数据缺失。

五月份在10，11，19，20，21，31日风向为西南风，其余风向为东北风，虽然NF DDM值整体维持在一个较高的状态，但在10，11，19，20，21，31日时出现明显下降的趋势，而在11，21，31日时风向也由东北风变成了西南风，所以这三天NF DDM的值降低的主要原因是风向的变化。整体风速较低，在3日风速相对较大且风向为东北风， NF DDM值也较高。4～8日在风速较低时NF DDM值较高的原因有可能是天线塔倾斜后没有回正。

由此得出结论，当刮偏北风时，天线塔被风吹得后仰，使得NF DDM值发生漂移，风速越大，天线塔的倾斜角度越大，NF DDM值也越大。当刮偏南风时，天线塔被吹正，NF DDM值也相应回落。

当天线塔后仰时相当于天线前方出现一个下坡，这个纵向坡度与天线倾斜的角度a相同。下滑天线塔高H为15米，顶端横向偏差d为5厘米，有

Sin（a）=d/H

计算得：

a=0.19°

设下滑角为θ，下滑天线后撤距离为D，入口高度为TCH，反射场地标高比跑道标高低β，当天线塔与地面垂直时有：

D=（TCH+β）/tanθ

当天线塔后仰时上式变为：

D=（TCH+β）/（tanδ+tan a）

结合以上两式计算可得天线后仰0.19°时的下滑角δ为2.81°，已经偏离标准3°下滑角，此NF DDM也会出现大的漂移。

当风力增大时，天线后仰的角度也会增大，当a为0.38°时，同理可计算下滑角变为2.62°，已经远远超出了告警门限，设备会告警关机。

三、故障排除

2013年11月和2014年3月，技术人员两次将北下滑天线塔拉回与地面垂直，并加固天线塔。2014年07月23日台风“麦德姆”期间，北下滑NF DDM在-1.0～1.0之间变化，参数漂移在可接受的范围内，故障排除。

四、结论分析

在沿海等风力较大的地区，当下滑天线出现近场参数漂移过大的问题时，除了考虑设备本身和反射场地的影响，还应该考虑天线塔等是否出现变化。影响设备运行的各个要素是处在不断变化当中的，在排故时要综合考虑，避免定向思维。

参考文献

[1] 金辽. 仪表着陆系统.2009.