航空電子設備機上線路故障探討論文
摘要：現如今，飛機已經成為人們出行、貨物運輸的主要工具，而飛行安全也得到了重視。航空電子設備作為航空器的重要組成部分，逐漸呈現多樣化；機上線路則是航空電子設備核心，影響范圍逐漸擴大。由此，航空電子設備機上線路故障問題也逐漸增多，怎樣進行故障問題分析成為企業的重要研究內容。鑒于此，結合實踐研究，就航空電子設備機上線路故障原因及解決方法展開分析。
關鍵詞：航空電子設備；機上線路；故障分析
某型通航飛機在起飛過程中，機組發現中央儀表板下部，腳蹬位置有閃光（共3次，持續2秒左右），聞到焦糊味，襟翼位置指示10°（正常起飛收襟翼應在0°位置），機組立即中斷起飛，脫離跑道后實施著陸后檢查項目時收放襟翼無反應。后經機務人員初步目視檢查發現，中央操縱臺下部一束導線與相鄰金屬加強片相磨，其中一根導線外部絕緣膠皮磨破，線芯裸露，該部位有跳火痕跡，造成了該導線芯線磨破短路，導線燒蝕斷路，如圖1所示。通過普查發現機隊有11架同型飛機該位置導線有松弛或相磨的現象。伴隨著航空技術的進步，無論是軍用航空還是民用航空都得到了長足發展，飛行器類型與性能得到了提升，發揮著重要作用。航空電子設備關系著航空器飛行穩定，而機上線路故障則是設備常見故障問題，怎樣進行故障問題分析得到重視。
1航空電子設備系統結構
航空電子技術作為航空飛行器重要環節，其中包含通訊系統、空氣控制系統、自動化控制等。航空電子設備系統呈現分布式實時網絡系統，包含處理器、傳感器網絡、信息顯示控制設備、航空系統總線。航空電子設備失效指的是一定環境下系統設計功能是否可以準確執行，失效原因分為內部與外部。其中，內部原因是系統硬件、軟件設計不足，在實際運行中難以發揮有效作用。外部原因是航空電子設備有耦合關系的其他機載系統，外界因素與人為因素造成系統內部發生變化。此外，失效又可以分為物理失效與功能失效，物理失效為物理構件性能降低。功能失效為無法發揮功能作用。
2航空電子設備機上線路故障影響因素
航空電子設備機上線路呈成束埋設，根據輸送信號頻率劃分為低頻、高頻線路。相應傳輸信號頻率不一，高頻線路主要為屏蔽線束、低頻線路則為非屏蔽線束。機上線路穿艙為對接插頭、密封導套、鉆孔密封，通過連接器與電子設備、天線連接，連接器種類較多，例如：TNC、BNC等。機上線路和連接器連接為焊接形式。結合航空電子設備機上線路埋設組成，機上線路核心問題分為機上線束、屏蔽接地、連接地。引起故障原因分為短路、斷路、接地不良。第一，短路、斷路。短路、斷路是航空電子設備機上線路故障常見問題，首先，機上線束和連接器接觸不良主要因為線路質量未達到標準要求，焊接工藝不符合標準要求，存在虛焊、短焊現象。航空器飛行過程中振動，線束和連接器機上未固定使得線路和連接器接觸位置不斷振動、承載壓力過繼而產生故障。加之，缺少檢修維護，線束和連接器連接處漏水、高溫、摩擦，未及時處理出現故障。產品劣質，線束、連接器加工材料老化。其次，連接器主體接觸不良則是由于連接器缺少維護，例如：連接器松懈、振動影響、保護措施不當等。安裝拆卸過程中沒有根據標準要求進行，過緊或過松造成連接器形狀受損、針腳彎曲、受損。生產過程中工藝技術不符合標準要求，例如：焊接時間長、焊接溫度高、壓接力量較大使得連接器結構變化。此外，連接器生產工藝不符合規程，例如：材料老化嚴重、強度低、抗震性差。第二，機上線束接觸不良。當機上線路埋設到飛機后，狀態改變概率較低，故障問題率低，但也仍然存在。機上線束埋設不科學導致機上線束固定過緊、過松，埋設彎曲半徑難以達到標準要求。例如：過緊引起機上線束長時間處于受力條件，并且受航空器振動影響使得機上線束斷路；過松則會造成機上線束與機體各構件發生碰撞、摩擦，長此以往造成斷路。高頻線路使用同軸線纜對機上線束彎曲半徑要求較高，一旦埋設彎曲半徑達不到要求就會引起線路斷裂、減弱信號傳輸而出現故障問題。另外，缺少維護也是導致機上線束故障主要因素，例如：尖銳物體劃傷機上線束、雜物未及時清理等都會引發故障問題。第三，接地不良。機上線路接地分為搭鐵線接地與外殼接地，接地不良會影響航空電子設備運行。搭鐵接線故障影響因素包括：搭鐵線沒有安裝至接地位置、安裝位置有絕緣物質、搭鐵線斷開。外殼接地影響因素包含：機上線束屏蔽層和連接器連接不穩定、外殼與連接器沒有接地。
3航空電子設備機上線路故障處理方法
維修人員定期檢驗航空電子設備、機上線路。機上線路故障包括斷線、接地斷開、絕緣層受損等，能夠在檢查中及時發現。通過故障隔離與故障定位也能夠及時發現存在的.問題。第一，檢修人員通過肉眼觀看檢查機上線路保護是否受損、絕緣層是否破損、線路是否斷裂、屏蔽層是否接地。機上線束和連接器連接檢查應把連接器拆除、分開。不過，這種方法在簡單故障問題排查上較為適用，對于復雜故障則難以發現。第二，通過有效監測設備排除故障。首先，使用萬用表，通過萬用表電壓、電流檔、歐姆檔即可檢測到線路故障問題，尤其是數字萬用表的二極管檢查檔，迅速找到機上線路和連接器焊接狀態，有無短路問題、接地狀態。其次，使用搖表，航空電子設備機上線路隱性故障排除有無短路、斷路，應用效果良好。不過，在檢測接入航空器線路網的機上線路不建議使用，要求保證機上線路與設備、網絡完全斷開，否則容易造成設備受損。最后，使用功率表，航空電子設備是利用天線傳輸信號，設備和天線之間為高頻線束連接。高頻線束的機上埋設能否達到要求建議利用功率計測量確定，排除隱蔽故障，例如：連接器屏蔽層和線芯故障、高頻線束的線芯和連接器線芯接觸不良。關于專業航空電子設備機上線路建議選擇專業測試設備，有助于及時排除故障問題。除此之外，維修人員做好維修控制，制定可行性預防方案。航空電子設備機上線路保護應根據標準要求操作。機上線路埋設準備過程中根據定義導通機上線路、絕緣測試、抗震性，保證達到標準需求。埋設時，做好溫度環境、電磁環境控制，規避漏油、漏水區域或是制定保護方案隔離周圍構件，防止碰撞、摩擦，機上線路接地就近展開，保證順利接地。最后，機上導通，確定機上連接準確，使用兆歐表展開性能檢驗，保證線束良好，確保線路電壓、電阻、接地滿足要求。嚴格根據標準要求檢查，保證及時發現故障問題。
4信息技術下故障診斷技術展望
4.1多傳感器信息融合
多傳感器信息融合技術提高了系統故障診斷準確性，綜合了多維信息處理。由于單維的信息含量存在條件限制，結合信息論內容，綜合單維信息中的多維信息，具有信息含量龐大的特點。多傳感器信息融合在協調目標判斷、故障搜集方面有較多優點：第一，擴大了時間覆蓋范圍，當傳感器難以探測時，其他傳感器可以測試目標模式；第二，識別性能強，目標內不同測量的融合，提升探測有效性。電子設備故障診斷具有較大難度，尤其是模擬電路故障診斷，常見方法有線路切割。但這種方法存在不足，當電路某構件發生故障，若直接檢測診斷元件的電壓無法確定有無故障問題。而采用多傳感器信息融合技術為故障診斷提供了一種新方法，將信息融合技術應用到電子電路故障搜集中，檢測電子電路運行過程中構件溫度與關鍵點電壓數據信息，同時搜集不同種信息融合方案。最終，確定故障元件。
4.2貝葉斯信息融合
首先，模糊轉變。模糊集基礎思想是將常規集合的絕對隸屬關系變得靈巧，讓元素對集合的隸屬度擴大，能夠應用傳感器信息的不確定性分析處理。多傳感器信息融合過程中，模糊集理論中函數代表不同傳感器信息不穩定性。通過模糊轉換展開數據處理。模糊信息融合故障診斷是把各傳感器影響權重應用到集合論的隸屬函數，通過融合隸屬函數與模糊關系矩陣確定故障。其次，故障模式判斷。第一，判斷故障構件最大隸屬度參數；第二，判斷故障構件例數度參數高于某一閥值；第三，判斷故障構件與其他構件例數度參數高于某個限制參數。這種方法具有簡便、操作簡單、故障診斷準確的優勢。在實際模糊故障診斷時建立隸屬函數成為模糊故障診斷的基礎。不過，在確定傳感器影響權重過程中存在人為因素影響，一旦選擇錯誤就會影響診斷精準性。
5結語
綜合分析，航空電子設備作為航空器主要配置，類型眾多，機上線路則是航空電子設備的“血管”，一旦發生故障將影響設備運行。因此，做好設備監控與故障維護有著重要作用，還需要給予高度重視。
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