航空电子设备机上线路故障探讨论文
摘要：现如今，飞机已经成为人们出行、货物运输的主要工具，而飞行安全也得到了重视。航空电子设备作为航空器的重要组成部分，逐渐呈现多样化；机上线路则是航空电子设备核心，影响范围逐渐扩大。由此，航空电子设备机上线路故障问题也逐渐增多，怎样进行故障问题分析成为企业的重要研究内容。鉴于此，结合实践研究，就航空电子设备机上线路故障原因及解决方法展开分析。
关键词：航空电子设备；机上线路；故障分析
某型通航飞机在起飞过程中，机组发现中央仪表板下部，脚蹬位置有闪光（共3次，持续2秒左右），闻到焦糊味，襟翼位置指示10°（正常起飞收襟翼应在0°位置），机组立即中断起飞，脱离跑道后实施着陆后检查项目时收放襟翼无反应。后经机务人员初步目视检查发现，中央操纵台下部一束导线与相邻金属加强片相磨，其中一根导线外部绝缘胶皮磨破，线芯裸露，该部位有跳火痕迹，造成了该导线芯线磨破短路，导线烧蚀断路，如图1所示。通过普查发现机队有11架同型飞机该位置导线有松弛或相磨的现象。伴随着航空技术的进步，无论是军用航空还是民用航空都得到了长足发展，飞行器类型与性能得到了提升，发挥着重要作用。航空电子设备关系着航空器飞行稳定，而机上线路故障则是设备常见故障问题，怎样进行故障问题分析得到重视。
1航空电子设备系统结构
航空电子技术作为航空飞行器重要环节，其中包含通讯系统、空气控制系统、自动化控制等。航空电子设备系统呈现分布式实时网络系统，包含处理器、传感器网络、信息显示控制设备、航空系统总线。航空电子设备失效指的是一定环境下系统设计功能是否可以准确执行，失效原因分为内部与外部。其中，内部原因是系统硬件、软件设计不足，在实际运行中难以发挥有效作用。外部原因是航空电子设备有耦合关系的其他机载系统，外界因素与人为因素造成系统内部发生变化。此外，失效又可以分为物理失效与功能失效，物理失效为物理构件性能降低。功能失效为无法发挥功能作用。
2航空电子设备机上线路故障影响因素
航空电子设备机上线路呈成束埋设，根据输送信号频率划分为低频、高频线路。相应传输信号频率不一，高频线路主要为屏蔽线束、低频线路则为非屏蔽线束。机上线路穿舱为对接插头、密封导套、钻孔密封，通过连接器与电子设备、天线连接，连接器种类较多，例如：TNC、BNC等。机上线路和连接器连接为焊接形式。结合航空电子设备机上线路埋设组成，机上线路核心问题分为机上线束、屏蔽接地、连接地。引起故障原因分为短路、断路、接地不良。第一，短路、断路。短路、断路是航空电子设备机上线路故障常见问题，首先，机上线束和连接器接触不良主要因为线路质量未达到标准要求，焊接工艺不符合标准要求，存在虚焊、短焊现象。航空器飞行过程中振动，线束和连接器机上未固定使得线路和连接器接触位置不断振动、承载压力过继而产生故障。加之，缺少检修维护，线束和连接器连接处漏水、高温、摩擦，未及时处理出现故障。产品劣质，线束、连接器加工材料老化。其次，连接器主体接触不良则是由于连接器缺少维护，例如：连接器松懈、振动影响、保护措施不当等。安装拆卸过程中没有根据标准要求进行，过紧或过松造成连接器形状受损、针脚弯曲、受损。生产过程中工艺技术不符合标准要求，例如：焊接时间长、焊接温度高、压接力量较大使得连接器结构变化。此外，连接器生产工艺不符合规程，例如：材料老化严重、强度低、抗震性差。第二，机上线束接触不良。当机上线路埋设到飞机后，状态改变概率较低，故障问题率低，但也仍然存在。机上线束埋设不科学导致机上线束固定过紧、过松，埋设弯曲半径难以达到标准要求。例如：过紧引起机上线束长时间处于受力条件，并且受航空器振动影响使得机上线束断路；过松则会造成机上线束与机体各构件发生碰撞、摩擦，长此以往造成断路。高频线路使用同轴线缆对机上线束弯曲半径要求较高，一旦埋设弯曲半径达不到要求就会引起线路断裂、减弱信号传输而出现故障问题。另外，缺少维护也是导致机上线束故障主要因素，例如：尖锐物体划伤机上线束、杂物未及时清理等都会引发故障问题。第三，接地不良。机上线路接地分为搭铁线接地与外壳接地，接地不良会影响航空电子设备运行。搭铁接线故障影响因素包括：搭铁线没有安装至接地位置、安装位置有绝缘物质、搭铁线断开。外壳接地影响因素包含：机上线束屏蔽层和连接器连接不稳定、外壳与连接器没有接地。
3航空电子设备机上线路故障处理方法
维修人员定期检验航空电子设备、机上线路。机上线路故障包括断线、接地断开、绝缘层受损等，能够在检查中及时发现。通过故障隔离与故障定位也能够及时发现存在的.问题。第一，检修人员通过肉眼观看检查机上线路保护是否受损、绝缘层是否破损、线路是否断裂、屏蔽层是否接地。机上线束和连接器连接检查应把连接器拆除、分开。不过，这种方法在简单故障问题排查上较为适用，对于复杂故障则难以发现。第二，通过有效监测设备排除故障。首先，使用万用表，通过万用表电压、电流档、欧姆档即可检测到线路故障问题，尤其是数字万用表的二极管检查档，迅速找到机上线路和连接器焊接状态，有无短路问题、接地状态。其次，使用摇表，航空电子设备机上线路隐性故障排除有无短路、断路，应用效果良好。不过，在检测接入航空器线路网的机上线路不建议使用，要求保证机上线路与设备、网络完全断开，否则容易造成设备受损。最后，使用功率表，航空电子设备是利用天线传输信号，设备和天线之间为高频线束连接。高频线束的机上埋设能否达到要求建议利用功率计测量确定，排除隐蔽故障，例如：连接器屏蔽层和线芯故障、高频线束的线芯和连接器线芯接触不良。关于专业航空电子设备机上线路建议选择专业测试设备，有助于及时排除故障问题。除此之外，维修人员做好维修控制，制定可行性预防方案。航空电子设备机上线路保护应根据标准要求操作。机上线路埋设准备过程中根据定义导通机上线路、绝缘测试、抗震性，保证达到标准需求。埋设时，做好温度环境、电磁环境控制，规避漏油、漏水区域或是制定保护方案隔离周围构件，防止碰撞、摩擦，机上线路接地就近展开，保证顺利接地。最后，机上导通，确定机上连接准确，使用兆欧表展开性能检验，保证线束良好，确保线路电压、电阻、接地满足要求。严格根据标准要求检查，保证及时发现故障问题。
4信息技术下故障诊断技术展望
4.1多传感器信息融合
多传感器信息融合技术提高了系统故障诊断准确性，综合了多维信息处理。由于单维的信息含量存在条件限制，结合信息论内容，综合单维信息中的多维信息，具有信息含量庞大的特点。多传感器信息融合在协调目标判断、故障搜集方面有较多优点：第一，扩大了时间覆盖范围，当传感器难以探测时，其他传感器可以测试目标模式；第二，识别性能强，目标内不同测量的融合，提升探测有效性。电子设备故障诊断具有较大难度，尤其是模拟电路故障诊断，常见方法有线路切割。但这种方法存在不足，当电路某构件发生故障，若直接检测诊断元件的电压无法确定有无故障问题。而采用多传感器信息融合技术为故障诊断提供了一种新方法，将信息融合技术应用到电子电路故障搜集中，检测电子电路运行过程中构件温度与关键点电压数据信息，同时搜集不同种信息融合方案。最终，确定故障元件。
4.2贝叶斯信息融合
首先，模糊转变。模糊集基础思想是将常规集合的绝对隶属关系变得灵巧，让元素对集合的隶属度扩大，能够应用传感器信息的不确定性分析处理。多传感器信息融合过程中，模糊集理论中函数代表不同传感器信息不稳定性。通过模糊转换展开数据处理。模糊信息融合故障诊断是把各传感器影响权重应用到集合论的隶属函数，通过融合隶属函数与模糊关系矩阵确定故障。其次，故障模式判断。第一，判断故障构件最大隶属度参数；第二，判断故障构件例数度参数高于某一阀值；第三，判断故障构件与其他构件例数度参数高于某个限制参数。这种方法具有简便、操作简单、故障诊断准确的优势。在实际模糊故障诊断时建立隶属函数成为模糊故障诊断的基础。不过，在确定传感器影响权重过程中存在人为因素影响，一旦选择错误就会影响诊断精准性。
5结语
综合分析，航空电子设备作为航空器主要配置，类型众多，机上线路则是航空电子设备的“血管”，一旦发生故障将影响设备运行。因此，做好设备监控与故障维护有着重要作用，还需要给予高度重视。
参考文献
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