飞机通信系统控制板测试台设计

作     者：韩富宁 

作者单位：吉林大学 

学位级别：硕士

导师姓名：于银辉;冯立勇

授予年度：2015年

学科分类：08[工学] 

主      题：高频通信控制板 频率干扰 测试台 ARINC-429 

摘      要：随着航空领域的飞速发展，航空电子设备越来越复杂，测试维修工作也越来越繁重。各个航空公司不断地开发设计符合自己维修能力的高频通信系统，优化维修方案和加强维修人员的培训。为了使飞机通信系统控制板测试台设计更具个性化，维修人员提高维修水平的最大化，同时成本也不会超出预算的范围，自制测试用离散功能接口组件成为了航空电子设备维修公司的重要手段，对航空公司的维修工作的顺利开展具有深远意义。 本文围绕高频通信系统，以民航高频通信控制板为中心的一个系统来设计，通过高频通信控制板的改进，来实现深度维修与测试功能和高质量的通信功能。 现在的民航飞机上虽然装有多种类型通信设备，但在实际空一空、空一地通信应用中，VHF通信是首选的、最重要的通信方式。但由于VHF通信的特殊性质，致使机载VHF设备极易受到各种各样的干扰，导致空一空与空一地通信受阻，同时也导致地面监控数据的中断，严重影响飞机飞行安全。 本文研究了机载VHF通信过程中的信号传播原理，各种可能的干扰，包括自然界因素的干扰，如地势，环境、大气对电磁波通信的影响与系统设备间的干扰，如：越站干扰、旁瓣干扰、互调干扰、杂散干扰等。 以高频通信控制板为例，结合工作实际，设计制作测试台。本文首先对中国的航空电子附件维修进行了叙述，对民用航空高频通信控制板功能进行了详细分析。并且介绍了ARINC-429数据总线的相关内容。其次，针对高频通信设计进行深度维修用的测试台，详细阐述了测试过程和设计工作单的流程，同时，设计出了高频通信控制板测试台的测试工作单。最后，简单分析了常见故障与处理方法，得出高频通信控制板测试台可以快速对高频通信控制板进行检测，在维修训练中都非常实用。 下面对重点对高频通信控制板测试台的主要功能进行介绍和分析。 首先，先对G7401-06高频通信控制板进行介绍，它的主要作用有以下3点。 高频通信控制板上设置了两台高频收发机，远程调整其中一个，使其兼容，用作用户选定的频率。当选择的模式是上边带(USB)或者调幅(AM)调制时，可远程控制对 高频收发机操作。远程控制无线电发射频率的灵敏度与高频收发机有关。 第二，兼容设备被设计成以ARINC-719为媒介的高频通信系统和ARINC-429系列的数据总线的结构，只要满足其定义，就可以充分利用ARINC-429数据总线进行传输。 第三，高频通信系统有机械输入方式，即G7401-06高频通信控制板可以收到使用者通过前面板上的频率选择旋钮输入的频率，模式选择旋钮“关闭/上边带/调幅可以进行模式选择和射频灵敏度的电位计。通过J1连接器，控制面板可以收到离散信号。 第四，G7401-06高频通信控制板接口与高频接收机的接口相连,而主要作用体现在以下两点。根据G7401-06高频通信控制板接口与高频接收机的接口详情，高频控制板可以通过一个串行32位字来控制一个高频接收机。ARINC-429数据内容可以调整高频通信接收机与用户选择的频率，而且它也是是否切换工作模式的原因。（工作模式：上边带和调幅模式） 第五，在正常操作下，高频通信控制面板的输出是以固定时间间隔输出的，输出的内容包含ARINC-429数据总线的内容，高频调谐频率，操作模式和其他数据内容。G7401-06高频通信控制面板界面上的高频收发器也是依据图2.1ARINC-429接口。 同理，根据维修手册等资料，也可以制作其他机载电子系统控制板的测试台。本文参考飞机维护手册(AMM)和部件维修手册(CMM)中机载VHF通信系统设备的结构和参数，通过具体实际故障就机载VHF通信保障上进行研究，从机载VHF通信设备结构、环境等方面，引用实例对VHF的各个方面进行研究分析，提出有效的方案、措施。设计了一个甚高频控制板测试台，在测试过程中大大节省了成本，提高了效率。 通过此测试台的设计，有助于维护人员最快的提高对待测组件的分析能力，熟悉设计控制台的流程，学习相关民航法规并以此为据，完成控制台以及对应的工作单的设定和维护，并对设计的控制台常见故障进行分析和排除。