航空电子测试设备的维修保障方法探讨

航空电子测试设备的维修保障方法探讨

马立克

东方航空工程技术公司云南分公司650200

摘要：随着电子技术的发展，电子设备越来越广泛地应用于通信、航空、控制等领域，对电子设备的测试提出了越来越多的要求。传统的测试仪器一般是独立设计完成特定的测试任务和功能，这就决定了其功能单一、通用性差的特点。航空维修工作的主要对象是各种航空工具所使用的技术设备。这类航空设备的技术问题可以通过维修和保养来解决，从而提高航空飞行的安全性和可行性。

关键词：电子技术；电子测试设备；飞行安全

1航空电子测试设备特点分析

针对航空电子测试设备[1]，分析其专用测试设备的特点，可发现以下几点：（1）信号类型相似：同类航空电子测试设备，通常具有相似的信号类型；（2）测试方法相似：同类航空电子测试设备，通常可采用相同的测试方法；（3）连接器不同：同类航空电子测试设备，其电气接口相似，但连接器的型号不同；（4）存在特殊信号：同类航空电子测试设备，时常存在个别的特殊信号，这也是造成其通用性差的原因之一。

2航空电子测试设备设计研究

2.1通用测试设备架构

企业可以开发通用测试设备，要求系统满足兼容标准，该标准规定了测试设备的通用物理架构和电气设计架构。例如，对于类似的航空电子测试设备，规定其物理形式采用标准机柜，机柜各部分的通用部件采用标准物理尺寸，便于集成和更换。在电气结构方面，根据航电测试设备电气接口的特点，可以将最常用的信号接口类型和数量归纳为标准通用接口组件，开发“通用硬件组件”和“通用可配置驱动软件组件”[2]。

2.2通用测试设备组成

在通用测试设备的框架下，其组成可分为通用部分和专用部分，可见通用部分采用的是标准通用接口，无论是软件还是硬件以“积木”的方式集成，只有少数特殊的专用接口需要重新开发。软件也是如此，一般的接口驱动软件大多可以直接重用，只需要开发专用的接口驱动软件和专用的测试调度软件。

2.3通用测试设备架构优势

在这样的架构下开发测试设备，具有如下优势：（1）开发周期短：通用接口的软件和硬件大部分是可重用单元，只有一些特殊的接口部件需要在开发过程中重新设计；（2）研制成本低：软件和硬件的可重用性和较短的开发周期节省了开发成本；（3）可替换性好：不同型号的专用试验设备，其通用接口部分可更换；（4）利用率高：根据生产任务的特点，只需更换专用部件，就可以将一种类型的测试设备重组成另一种类型的测试设备，提高了其硬件的利用率[3]。

2.4总线监控系统

在航电系统的试验和预研究中，通常使用总线试验台作为必要组件，为被试设备提供接口总线和气动数据刺激，记录试验台输入输出接口部分的总线数据，并对其进行分析和分析。通用总线试验台是建立一套通用的仿真测试环境，包括硬件测试环境和软件测试环境，根据不同被测设备的要求，可以对仿真系统的测试信号和总线接口进行配置，从而减少仿真系统软件的重复开发和仿真硬件的重复建设。以ARINC429总线为例，ARINC429总线接口仿真软件的功能包括将仿真系统发送的数据格式转换为被测设备、配置仿真系统发送的ARINC429总线数据、裁剪仿真总线接口数据等。被测设备发送给仿真系统的接口数据可以被记录和分析，提供分析。总线接口仿真软件可以作为仿真支持系统数据转发，也可以作为被测设备的励磁数据源。总线接口仿真软件作为仿真支持系统的数据转发设备，其功能仅为对总线数据格式进行转换和对总线传输数据进行监控。总线接口仿真软件作为被测设备的激励数据源，其功能是对系统中传感器系统的动态或静态数据进行仿真和支持，使测试系统可以在不同的工作状态下进行测试。

3航空电子测试设备的维修保障方法探讨

3.1板卡接触不良引起的故障

大部分的板卡自检其实都是接触不良造成的，目前很多航空电子测试设备内部的板卡都是采用将金手指插入插槽的方式[4]。在多尘、潮湿、盐雾腐蚀的使用环境中，卡金指容易被腐蚀，造成接触不良故障，在这种情况下维修厂家一般通过更换电路板来解决问题，但是航空电子测试设备所使用的内部电路板采购费用非常昂贵，如1553板少则几万元，多则几十万元，特别是有的还采用进口板，不仅成本非常可观，而且订货周期很长，给设备的维护带来压力。工作中多次遇到1553板卡、429板卡、I/O板卡等自检但是，分析后认为是接触不良造成的，这时可以用普通橡胶来解决问题，在板卡的金手指上反复摩擦橡胶，清理掉金手指上的污垢，然后对机器进行测试，接触不良造成的自检故障就可以解决了。

3.2板卡损坏引起的自检通不过

某型飞机任务管理计算机测试设备，自检提示控制单元CPU板故障，板损坏通常是元器件损坏，可能是芯片、电容，甚至是小电阻器，维修过程就是找到损坏的元器件进行更换。看似简单，其实需要渊博的知识和丰富的经验，首先，我们必须合理安排维修秩序，正确安排维修步骤才能更有效地找到解决问题的方法，我们必须避免乱拆乱拆，维修不到位，逆转故障的扩大。保养就像医生看病一样，还要讲究一个“望、闻、问、切”。“望”即检查电路板的外观，看是否有明显的损坏痕迹，元器件有没有烧黑、爆裂，电路板有没有被腐蚀、断线、漏电、电容漏电，顶部有没有鼓胀；“闻”用鼻子嗅一嗅有没有东西烧焦的气味，知道气味是从哪里来的；“问”很重要，要详细询问相关人员，设备发生故障时的情况，从情况中推断出可能出现故障的零部件；“切”测试仪器，如万用表、示波器、信号源等，在设备上电和不上电时，检查电路模块或元件的电阻值、电压、波形等，对电路板进行比较测试，观察参数差异等。在CPU板损坏的情况下，首先要“望”，即检查电路板的外观，看是否有明显的损坏痕迹。在数字电路设计中，通常在数字芯片的电源引脚与地之间并联104个电容，滤除高频信号，使系统工作更加稳定。仔细检查会发现，CPU板上有一些常见的54系列芯片，每个芯片的电源引脚两端与地之间有104个钽电容并联，可以发现只有CPU芯片的104滤波电容表面被烧黑。然后用烙铁将104钽电容取下，用万用表测量，发现电容两端短路，电容烧坏。更换电容后，故障排除。在工作中也曾遇到过+5V工作电源的滤波电容电路板漏电、顶部凸起等原因导致系统无法工作的故障，均更换了同型号的新电容，故障消失，系统正常工作

[5]。

3.3其他故障

（1）某驱动显示系统测试设备显示屏幕背景色正常为白色，使用一段时间后，却发现屏幕背景色变成品红。这就需要了解比色法最基本的原理，即三原色原理，这些数据也可以从网上找到，人眼对红、绿、蓝最敏感，人眼就像一个三色接收器系统，大多数颜色都可以通过红、绿、蓝按不同比例合成，同样，大多数单色光也可以分解成红、绿、蓝。显示器就是利用红、绿、蓝这三种光，按不同的比例呈现出色彩斑斓的画面。参考资料可以看出，正常的白色背景色缺了绿色就会出现品红，直接检查测试设备内部的视频线，发现传输绿色信号线断了，更换视频线后显示屏背景色正常。

（2）某型测试设备集成了一个触球，用于模拟航电设备的触球。在使用过程中出现故障，现象是触球滚轮和按键没有反应。取出触球的电路板后，发现控制芯片为EM83702。与普通PC机的PS/2鼠标芯片不同，EM83702经常用于嵌入式计算机系统中，由RS-232C接口直接供电，MCU可以直接通过RS-232C接口驱动EM83702。更换此芯片后，触球功能正常。

参考文献

[1] 张晓丰，陈继成，田舢等.航空维修保障支持信息系统[J].信息系统工程，2022(02):105-108.

[2] 张改虎，高丽.两级航空维修专家系统设计[J].飞机设计，2020，40(06):70-73.

[3] 徐辉，李响，辛健等.航空维修保障推行精细化管理探讨[J].科学技术创新，2019(01):192-193.

[4] 沈意，陈银.人为因素对机务维修安全的影响[J].科技创业月刊，2015，28(09):64-65.

[5] 冯康，张联禾，黄丙寅.试飞维修保障:助力中国航空工业健康快速发展[J].航空维修与工程，2015(04):20-21.