PAGEXI..上海交通職業技術學院畢業論文***系統的工作原理及故障分析__***專業：航空電子設備維修學號：*******完成日期：2011.3指導教師:***..摘要本文以交通咨詢及避撞系統TCASⅡ為例,從。。。。。。。。?；竟ぷ髑闆r。詳細地說明了該系統的基本工作原理,分析了系統的。。。。。。。。。。。。功能,。。。。。。根據基本工作原理分析具體的故障。關鍵字：TCASII基本原理功能故障分析ABSTRACTBasedonTCASIIsystem,thispaperintroducesTCASs。。。。。。。.Anditexplainsthefailureanalysiswiththebasicworkingprinciple.Keyword:TCASIIbasicprinciplefunctionfaultanalysis..上海交通職業技術學院畢業設計<論文>目錄TOC\o"1-3"\h\z摘要iABSTRACTii緒論1一、TCAS系統介紹21.1****21.2****31.3*****4二、A/C及S模式編碼62.1***模式編碼62.2***編碼72.3C***編碼82.4S****模式92.5*****模式的應答102.6*****原理總結11三、TCAS咨詢信息顯示和控制123.1***上的顯示和控制123.2*****上的顯示與控制13四、故障分析154.1****故障154.2****故障16結論 17致謝18參考文獻19..上海交通職業技術學院畢業設計<論文>第9頁緒論飛機上的防撞系統,美國航空體系稱為空中交通和防撞系統TCAS,歐洲航空體系稱為機載防撞系統ACAS,兩者實際上的含義、功能是一致的。防撞系統可顯示飛機周圍的情況,并在需要時提供語音及顯示告警,同時幫助駕駛員以適當機動方式躲避危險,這些都有助于避免災難性事故的發生。。。。。。。下面具體介紹交通咨詢及避撞系統TCASⅡ。一、TCAS系統概述交通咨詢與避撞系統〔TCAS是一種新型航空電子系統,可簡稱為避撞系統或防撞系統。它。。。。接下來簡單說明一下戈爾航空1907號班機空難。1.1戈爾航空1907號班機空難戈爾航空1907號班機是戈爾航空于2006年9月29日,計劃由亞馬孫州州府瑪瑙斯起飛,經停巴西利亞,終點站為里約熱內盧,而于中途墜毀的班機。機上機組人員6人,乘客148人,合計154人,全部遇難。這是到20XX7月17日為止巴西航空史上死亡人數最多的空難。。。。。。。。調查員讀取了公務機的黑盒證實,。。。。。。。下文將對TCAS系統咨詢類型及組成部件做介紹。圖1戈爾航空1907號班機殘骸1.2TCASII咨詢類型TCAS根據接近飛機對于本機的距離和接近速度把它們分為四類：其他、接近、交通咨詢TA和決斷咨詢RA。見表1表1咨詢類型其他接近交通咨詢決斷咨詢對飛機無威脅,相對高度大于1200ft、小于2700ft,或距離在6nmiles以上；相對高度等于或小于1200ft,且距離在6nmiles以內；系統判明的與本機存在潛在危險接近的飛機〔稱為入侵飛機,TCASⅡ會提前一定時間20s-48s發出交通咨詢；在對已判明為交通咨詢的入侵飛機被連續監視約15s后,如果該機與本機危險接近的狀況仍然存在,則TCAS會發出決斷咨詢。TCAS咨詢類型TA/RA如圖3所示圖3圖3TCAS計算機TCASⅡ計算機向入侵飛機發送詢問信號并接受入侵飛機發來的應答信息及本機有關系統的相關數據計算出該飛機是否對本機構成碰撞威脅,并在顯示器顯示以及發出語音警告。此外,TCASⅡ計算機能和其他裝有TCASⅡ的入侵飛機的計算機通過數據鏈通實現避撞的協調機動操縱。TCAS計算機I/O電路從飛機系統獲得系統數據：從左ADIRU獲得航向、俯仰、橫滾IRU數據；協調和控制ATC應答機系統的數據；來自生效的ATC左、右ADIRU的氣壓高度；來自無線電高度表的無線電高度；來自DEU的決斷咨詢狀態；來自起落架手柄電門的起落架放下離散信號；與GPWC接口的音頻禁止離散數據；與氣象雷達接口的音頻禁止離散數據；來自PSEU的空/地數據。1.4TCAS天線TCASII利用其方向性天線實現與相遇飛機的詢問—應答,并獲得目標的方位信息。TCASII天線工作于L波段,設有兩部這樣的方向性天線,一部安裝在飛機背部中心線上,另一部安裝在飛機腹部中心線上,每部天線均可發射和接收。如圖〔4天線安裝的位置所示圖圖4TCAS天線安裝的位置TCAS的發射信號頻率為1030MHZ,接收頻率為1090MHZ。TCAS天線內部設有四個輻射單元,這四個輻射單元互成90°,分別指向飛機的前、后、左、右。四個輻射單元的方向性是相同的,均為90°的波瓣。天線方向性如圖〔5所示。二、A/C及S模式編碼主要對A模式的識別編碼,C模式的高度編碼以及S模式編碼進行說明。2.1***模式編碼TCAS詢問裝有應答機的入侵飛機,根據詢問與應答的延遲時間計算出兩機的距離<R=C<T-ΔT>/2,R為目標距離,T為詢問與應答延遲時間,ΔT為響應時間,C為光速,然后通過連續地詢問和跟蹤計算可以計算出距離變化率即接近率〔μ=ΔR/ΔT。如果入侵飛機能夠報告它的高度,TCASⅡ計算機利用來自本機ATC應答機的本機高度與入侵飛機的高度進行比較,計算出兩機的相對高度；再利用來自本機TCAS方向性天線接收的應答信號確定入侵飛機的方位。。。。。A模式的脈沖間隔為8μs,C模式為21μs,兩種模式脈沖寬度為0.8μs。在P1脈沖之后2μs的P2脈沖用于旁瓣抑制。如圖〔6A/C模式信號所示。。。。。。機載應答機在收到地面有效詢問信號后,將根據詢問模式產生相應的應答發射信號。當地面發射的是A模式的識別詢問時,應答機產生識別碼應答信號；而當地面發射的是C模式的高度詢問時,則產生飛機的實時氣壓高度編碼應答信號。2.2****模式的識別編碼應答機產生的識別應答信號和高度應答信號均為1090MHz的脈沖編碼信號,。。。。應答信號的脈沖寬度均為0.45μs,脈沖間隔為1.45μs或其整數倍。飛機的識別信號和高度信號均采用邏輯編碼方式,即在12個信息脈沖的位置上,利用脈沖的有〔表示邏輯"1”或無〔表示邏輯"0地面A模式詢問時,。。。飛機的四位八進制識別碼為0000～7777共4096種,期中還有一些用于特殊用途,如：7500表示被劫機、7600表示通訊失效、7700表示飛機處于緊急狀態。2.3***模式高度編碼當應答機回答C模式的詢問時,它的應答脈沖串表示飛機的高度信息。氣壓高度信息是由大氣數據計算機ADC提供的,由高度編碼電路編碼。。。。。。。。。高度編碼中的D、A、B組脈沖采用格雷編碼,其特點。。。。2.4***模式。。。。當地面詢問器發出A/S、C/S模式全呼叫詢問信號后,地面接收到S模式應答機的"全呼叫應答",并獲得該飛機地址碼和該機的位置,地面詢問器則以該機的地址進行點名詢問,以后即按該地址開始進行"僅S模式全呼叫"。點名詢問信號和僅S模式全呼叫詢問信號時由、、脈沖組成的差分相移鍵控信號。如圖〔6差分相移鍵控信號圖所示。。。。2.5****模式的應答S模式的應答機發射的應答信號如響應A/C模式和僅A/C模式全呼叫,則以A/C模式的脈碼調制應答信號作應答；如響應A/S、C/S全呼叫、S模式點名詢問或僅S模式全呼叫,機載S模式應答機則以S模式的脈位調制應答信號應答。。。。。。。2.6TCASⅡ工作情況首先,TCAS系統會自動監聽本機附近空域中裝備有S模式應答機的飛機的發射信號。不論是否收到詢問信號,S模式應答機都會每隔一秒。。。。。。其次,本機的其他機載系統會連續地向。。。最后,。。。。三、TCAS咨詢信息的顯示和控制3.1***上的顯示和控制TCASII的顯示如圖〔8高度顯示指示器所示。圖〔8TCAS高度顯示指示器向上避讓圖〔8TCAS高度顯示指示器向上避讓向下避讓。。。。。。,或者TCASⅡ工作不正常,都不能顯示RA信息。3.2***上的顯示與控制顯示在電子式水平狀態顯示器EHSI或導航顯示器ND上的TCASⅡ信息主要是入侵飛機的相對位置、威脅等級等,如圖〔9導航顯示所示入侵飛機的相對位置圖〔9導航顯示圖〔9導航顯示。。。。。。詢語音信息。TCAS控制面板上的方式旋鈕也必須放在"TAONLY"或"TA/RA"位。四、故障分析4.1天線故障包括TCAS系統的上下天線和應答機系統的上下天線。天線故障在TCAS系統的故障中是比較多見的。原因是,。。。。。。。。。。所以TCAS計算機和ATC應答機的自檢程序中都包括了天線系統的測試程序,可見天線系統對這兩套設備的重要性。。。。。4.2***故障TCAS計算機是TCAS系統的核心,不僅要完成大量的計算任務,而且也要具備發射機和接收機的功能,其精度要求較高。同時在飛機上由于空氣氣流、顛簸、高空輻射、電磁干擾等客觀因素,決定了其工作環境的惡劣。在這些情況下,也使TCAS計算機的故障率特別高。也是外場排故中,更換頻率最高的部件。。。。才能快速準確的發現并排除故障。結論中國民航實現由民航。。。。。向。。。。。。歷史性跨越,是建設社會主義現代化強國的必然要求。民航運輸。。。?？罩薪煌ㄗ稍兗氨茏蚕到y〔TCAS>保障飛機在空中的安全飛行,是直接影響飛行安全的重要電子設備系統之一,。。。。。。。。安全可靠性直接決定了飛機的飛行安全。通過這次的論文寫作,我掌握了飛機避撞系統的相關知識。從。。。,。。。研究以及向老師請教,有了更全面的理解。飛機在整個飛行過程中的安全飛行,除了如TCAS系統等作為保障,更需要維護人員,駕駛員,航管人員等之間的互相密切配合。。。。。。。理論是。。。的基礎,實踐是。。。。的認證。在以后的工作中,我一定以。。。。。。工作,為建設民航強國貢獻自己的力量。致謝從論文選題到搜集資料,從寫稿到反復修改,期間經歷了。。。。如今,伴隨著這篇畢業論文的最終成稿,復雜的心情。。。。。。。。成就感。非常感謝我的導師***老師。他為人隨和熱情,。。。。在聊天中他總是能像朋友一樣指導你鼓勵你,在論文的。。。。。等方面他也總會以"專業標準"嚴格要求你,從選題、定題開始,一直到最后論文的反復修改、潤色,*老師始終認真負