【doc】二次雷达的编码器故障排除及维修

1、二次雷达的编码器故障排除及维修工程技术!q:scienceandtechnologyinnovationherald二次雷达的编码器故障排除及维修胡莹(民航温州空管站浙江温州325000)摘要:alenia公司的一,二次雷达在我国有二十多套,作为雷达的重要组件的鳊码器在雷达的单脉冲定位中起主要的角度方位的确定作用,该部件在天线塔上,裸露在空中,易受强雷电的直接或问接的电磁冲击而损坏.由此引起的故障有多种,遭受雷击的故障较多,对于排除该故障显得比较重要,本文针对鳊码器的相关故障进行分析和探讨.关键词:雷达编码嚣单脉冲方位脉冲中图分类号:p406文献标识码:a文章编号:1674-098x(2011

2、)10(b)-0097-02二次雷达的角度利用雷达天线转动时的角度通过编码器转换为12位的电子脉冲信号以及后续的处理来确定发射的角度方位信息.编码器主要功能就是将转动的角模拟量变为数字量,当前在雷达上使用的主要有增量式和循环编码器两类.aleniam雷达使用的是增量式光电编码器,轴角转过一个单位角度就形成一个增量脉冲,计算增量脉冲数就可以确定轴角变化量和轴角数据.je:ao.:j:i:ao=jao为增量,j为轴角瞬时记录的增量脉冲数.增量式编码器由3部分组成,即增量脉冲产生,增量脉冲计数以及转向鉴别.如光电码盘ipicip2图2编码器的原理图(部分)alenia雷达系统,增量脉冲为2的l2次=

3、4096个,1周为360度,a0=360/4096=0.0878度.增量式光电编码器主要有光源,码盘检测光栅,光电检测器件和转换电路组成,码盘上刻有节距相等的辐射状透光缝隙,相邻两个透光缝隙之间代表一个增量周期,检测光栅上有a,b两组与码盘相对应的透光缝隙,用以通过或阻拦光源和光电检测器件之间的光线,它们的节距和码盘上的节距相等,并且两组透光缝隙错开l/4节距,使得光电监测器件输出的信号在相位上相差90.电度角.当码盘随着被测转轴转动时,检测光栅不动,光线透过码盘和检测光栅上的缝隙照射到光电检测器件上,光电检测器件就输出两组相位相差90度电度角的近似正弦液的电信号,电信号经过转换电路的信号处理

4、,可以得到被测轴的转角或速度信息.在雷达实际工作过程中,碰到最多的雷击后引起编码器故障,导致雷达信号无法正常工作,在雷达显示的故障代码多为0700,0900,l300.0700代码为方位数据丢失,0900代码为没有预期的正北参考脉冲,1300为编码器故障.1针对由于雷击引起的编码器故障进行分析故障现象为雷达没有航迹,点迹,以及原始视频信号,告警代码为0700,0900,1300.且雷达的双机均没有信号.首先根据雷达维护技术手册的维护流程,分析故障.根据图1流程检查,电机运转正常,edr板上的指示灯en1,en2都不亮,edr故障指示灯flr不亮,且主备两通道故障现象一样.故障分析及处理:此故障

5、由雷击造成,二通道有可能同时存在故障,edr板上en灯不亮,故障可能存在干编码器或edr板上.而edr板本身故障指示灯flr灯不亮,参照asdriver技术手册的edr板电路图,接上延伸板,测试edr板的方位脉冲acpi(p1一a25,gnd为plb25)和正北脉nrpl(pl-a26,gnd为pl-b26)的输入,发现没有方位脉冲和正北脉冲.取下edr板,直接测机架上的p1一a25(acp1)和pl一科技创新导报scienceandtechnologyinnovationherald97q:垫scienceandtechnology1nnovationheralda26(nrp1)两脚,仍无

6、方位脉冲和正北脉冲,现在故障可以推断为编码器及其外围线缆故障,测量编码器输入电压为4.4v,供电正常,仔细检查编码器与机架电缆接头正常,通过对edr板上的s5跳线进行设置模拟产生acp信号,原先的0700告警码消失,出现雷达信号但不稳定,初步断定编码器主备全坏,更换其中一只编码器,重新开机后edr板enl灯亮.综合视频正常显示,但目标方位角不对,再利用延伸板调整edr板上的相位调节开关,直至目标方位角正确,系统恢复正常.对照图2,通过对编码器进行拆开检查,发现转换电路主要有1个lm3】9比较器和多个三极管组成,光电码盘通过旋转输出不同的信号mm,ma,mc,ipl,ip2到lm139比较器的正

7、负端,lm319比较放大器起到比较和放大作用,ql,q2管q4,q5管q7,q8管分别构成推挽输出.mm,ma,lm3l9,ql,q2,q3组成正北的输出,mc,ip1,lm3l9,q7,q8,q9组成acp的输出,通过用万用表检查ql,q2,q3,q7,q8,q9以及lm3l9,发现q2,q3,lm319,q7,q8均已损坏,更换相关器件后,安装回系统进行检测,编码信号恢复正常,检测波形信号与正常编码器信号基本相同.2对编码器的异常引起的雷达信号偏航进行分析塔台管制部门发现雷达信号出现分裂,在终端显示器上可见aleina信号与其他雷达信号无法融合,经仔细观察发现肮迹偏离航线30度.在雷达站上

8、检查雷达设备,没有发现告警,在雷达维护显示席(rmm)观察,肮迹与航线间距离偏离较大,测试应答机在rmm屏幕上测量出的距离方位为(75海里,l97度)(角度为与正北的夹角).首先,切换为雷达备机工作,航迹在屏幕上显示依旧为偏航,初步分析为编码信号在编码信号接收处理板(edr)的处理发生偏差,更换了一块edr,故障没有消除.雷达设备停机,调整edr板上的s2,s3,s4的跳线,对方位脉冲的延时进行调整,使方位数据与实际坐标吻合,经多雷达融合确认已恢复.在雷达控制席位进行单个点迹跟踪了1个小时后发现,该航迹在经过几个周期后会发生跳变,而且总体趋势为向一个方向减少,角度从开始设置的229度慢慢的变为

9、225度,好象是编码器与天线没有同步旋转,询问多雷达融合的情况,发现航迹重新开始分裂,由此分析编码器已经发生变质故障,拆下编码器后,发现编码器与旋转电机之间的连接部件已经发生断裂,旋转就靠相互之间的摩擦力维持,所以每过几个周期,编码信息就发生偏差,导致航迹逐渐偏离,更换好的连接件后,按上编码器,调整edr板的方位延时跳线后,信号恢复正常,经过一段时间运行没有发现分裂现象.至此由于编码器连接件故障引起的航迹分裂得到解决.3结语(1)在故障排查时,尽可能通过随机手册的流程图进行排查,可以节省很多时间,工程技术维修时,代换元器件尽可能的采用相同型号,不同器件的输出波形会有差异,信号频率与工作频率不能

10、适应则一样会引起输出波形严重畸变,甚至丢失脉冲,这样维修就会出现失败.(2)雷击设备的维修应尽量从雷电流或电磁感应的进人途径进行分析,可以发现线路是从源到末端沿线损坏的可能性比较大,对于没有告警信息的故障,要对现象原理进行深入分析,加以验证并尝试代换备件,对今后的维修思路有帮助,可以尽快进行故障定位,快速查找故障点.参考文献1】sirm/ctechnicalmanualalenia.【2】图形显示系统原理分析.(上接96页)态显示器,译码器和楼层显示器.整个控制系统由以上模块进行有机结合,实现了智能化的控制方案.乘客在电梯中选择所要到达的楼层,通过电梯控制器的处理,电梯开始运行,状态显示器显示

11、电梯的运行状态,电梯所在的楼层数通过译码器译码从而在楼层显示器中显示.分控制器把有效的请求传给主控制器进行处理,同时显示电梯的运行状态和电梯所在的楼层数.由干分控制器相对简单很多,所以主控制器是核心部分.电梯主控制器的各输入输出端口的设计主要由vhdi语言来实现.输入端口在电梯外部,分控制器产生对主控制器的升降请求,一层是最底层,不需要有下降请求,顶层是最高层,不需要有上升请求,二层则上升下降请求端口都有;在电梯的内部,楼层选择其设有各层停留的请求端口.输出端口使用一个译码电路显示电梯现在所处的位置,并且能显示电梯的升降状态,用来观察电梯的运行情况.4电梯控制系统的vhdl语言实现及仿真基于电

12、梯控制系统的原理框图,把整个系统划分为三大模块,主控制器模块是整个设计系统的核心部分.限于篇幅,各个模块的vhdl语言实现不做具体说明.利用原理图输入法对整体设计有如下仿真图.如图2n示:由于仿真引脚很多,以上仿真的是当一楼有上升请求时的情况.根据对上述仿真图的分析得知,当一楼有请求信号时,upl=l,乘客进入电梯内,分别有到二,三层的停电梯请求,当乘客到二楼时,则有k2,a2均置1,ljdoor置of关闭,电梯为上升状态mode=o,楼层数指示器就会增加,psite为高电平,并随着脉冲的增加依次显示一=楼,电梯到达了二楼层时,电梯开门door=l开门出乘客,当二层有停电梯的请求时,a2为高电平,输入端a3a2a1为0l0(2),其显示结果应为2,仿真结果为qoq1q3q4q6为高电平,mode=o,dian15dian0显示上升标志;当乘客到三楼时,与此类同依次完成.下降时时序仿真相反.98科技创新导报scienceandtechnologyinnovationherald5结