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    案例分享 | 卫星天线和低噪放大器电源未接地导致的卫星通讯故障
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    卫星电话平常都没有人去检查,所以很多飞机即使卫星电话故障了,也一直没有被发现。本次分享的这个案例就是。



    01

    事件背景



    2020年5月24日,某737NG飞机,机务检查发现卫星电话故障。


    ▲惯导校好后,SAT-1显示NOT READY,即为卫星电话故障


    按NEXT PAGE进一步查看原因为BITE FAIL:


    按BITE FAIL进入,发现有超温故障:


    进一步检查发现SDU风扇不工作,SDU机器非常烫:


    风扇在下方的小洞里:


    更换风扇后测试风扇工作正常:

    更换风扇可以使用仪表螺刀,还需要BMS5-95的胶


    但是再次测试卫星电话系统故障依旧:


    点击相应故障代码的SUBSY HLTH和OVERTEMP FAULT的行选键,查看详细故障代码信息:


    SUBSY HLTH对应的是LNA NO DATA和ANT NO DATA:


    OVERTEMP里对应的是ANT NO DATA:


    LNA:low noise amplifier,M2257(双工低噪声放大器)

    ANT:high gain antenna, M2691(高增益天线)

    FMPA:flange-mounted power amplifier(突缘安装式功率放大器,咱们这飞机没有,相应状态都不用管)


    FIM 23-15 TASK 920:


    FIM 23-15 TASK 921


    更换SDU故障依旧,检查软件版本正常:


    从故障代码看,当前的故障原因卫星天线没有数据。


    开始怀疑是天线与放大器的问题,维修人员重新拆装低噪放大器上的电源插头后,卫星电话测试正常:
     低噪放大器在53ABC上方

    具体位置可以从窗户那里看卫星天线在客舱的位置,然后找客舱里面对应的位置,比如我们这架飞机在53ABC。

    J4为电源插头


    02

    问题研究分析



    事后分析,这架飞机的卫星电话故障应该是两个同时存在故障:

    1、风扇不工作,SDU超温

    2、天线和低噪放大器无数据


    风扇更换后,风扇不工作的故障排除了,但是总感觉天线和低噪放大器无数据的问题没那么简单,不会动一下插头故障就没了。


    于是研究了一下FIM手册给出的WDM:


    由于动的插头是电源插头,主要还是怀疑电源部分,SSM 23-15-11:


    天线和放大器的电源都来自115V AC XFR BUS,通过跳开关P18-2 E14=SATCOM HIGH,连接部件然后通过GD3850-AC接地形成回路:



    后继续实验了一下,发现拨出P18-2 E14跳开关后,故障代码就和之前的一样。让维修人员检查插头,插头连接没有问题,但是感觉有点能晃动。检查GD3850没有找到,由于飞机在外站,飞机当前也没有故障就没有进一步查找。


    2020年6月5日,该机在外站再次反应卫星电话故障,且代码还是和之前的一样。于是再次重装低噪放大器上的J4插头(D12661)后,测试正常。飞机回石家庄后,停场排故。


    由于有之前的分析,排故重点方向还是在天线和低噪放大器的电源上,方案主要是检查D12661插头本体和GD3850-AC的接地。


    首先要确定GD3850-AC的位置。


    从WDM的GROUND LIST里找到GD03850(GD后数字不足5位的前面补0):


    可以得到GD3850的件号为BACC50AN16,位置在STA747-BL297-LBL28。


    光一个这样的位置很难确定,我们可以找飞机上的参照物,一般这种接地都会在部件附近,所以我们可以用天线或低噪放大器作为参照物:

    • M2557-LOW NOISE AMP DIPLEXER,STA 750 WL 295 LBL 10

    • M2691-HIGH GAIN ANTENNA,STA 747, WL 305,LBL 0

    • GD3850,STA 747, WL 297,LBL 28


    可以看出GD3850在放大器前面3英寸,上面2英寸,左边18英寸。



    维修人员检查发现低噪放大器前面有一个GD上是空的,没有任何连接:


    维修人员检查发现低噪放大器前面一个GB上没有连接任何东西,GB件号BACC50AN16:


    进一步检查发现前面有四根已经压接好但未连接的导线头:


    对比导线上标注的线号分别为:

    • W3107-0022-22

    • W3107-0019-22

    • W3107-0013-18

    • W3107-0014-18


    对比WDM手册,发现正是低噪放大器和天线的接地线:


    同时发现这些导线头手不小心碰上去有电,于是将四根导线头先简单包扎一下:


    又找其他飞机对比,证实前面发现未连接导线的GB就是GD3850:


    至此,问题终于搞明白了,应该是飞机在生产线上时,忘记了将这4根导线连接到GD3850上。GD3850上也没有粘贴设备号标识。


    最终,将这四根带销钉的线头顶进GB后,故障彻底排除。


     因为导线长,最后还要把线绑一下,照片未拍



    很多人不禁要问:

    为什么这四根线没有接地,卫星电话还能工作正常呢?下面简单分析一下。


    这四根导线里,连接到GD3850-ST的两根是双重保险作用,给设备壳体接地的,设备壳体本身是金属的,而且用螺杆连接到飞机金属机体上,所以本身也可以接地。


    也就是说W3107-0014-18和W3107-0022-22即使不连接到GD3850-ST上,只要插头连接到设备上,这两根线本身就是能接地的。


    这样,另外两根接GD3850-AC的115V的交流电源线的接地线W3107-0013-18和W3017-0019-22,只要能挨上W3107-0014-18或W3107-0022-22,或者碰到飞机上的金属本体,就能给电源接地从而形成电路回路,设备就能工作正常。


    根据排故人员的反馈,当时发现这四根线头的时候,它们也是紧紧挨在一起的。


    这也是为什么这个故障是间歇性出现,每次去动一下D12661(晃动了一下线束)可能就好了。



    03

    经验总结



    SATCOM(卫星通讯系统)对于很多人,包括我自己来说,是一个新系统。一方面我们缺乏培训,另一方面机队的构型种类较多,比如:

    • COLINS 铱星ICS-300 SDU

    • COLINS 海事SAT-2200型,AERO H+和SBB(本文中的型号)

    • 后加装的COLINS铱星,ICS-220 SDU


    当前的例行工作中并没有检查卫星电话的项目,但是公司的MEL将卫星电话列为不可保留项目:


    其实很多飞机上的卫星电话系统一直是有故障的,只是没有被人发现。比如另一架飞机,卫星电话功能是正常的:


    校准惯导后显示SAT-1:READY,说明卫星电话是正常的。



    但是BITE显示有RF PATH(RX:SDU-DLNA FAULT)故障。


    RF:radio frequency。高增益天线(HGA)接收和发送用于语音和数据通信的射频(RF)信号。

    RX:receive

    TX:transmit


    这种可能会导致卫星电话能打但是听不见对方的声音。


    对于间歇性故障,一定要注意故障发生和消失的细节,对确定排故方向和验证有帮助。比如本文的这个故障,我们可以拨出P18-2 E14跳开关或脱开D12661(J4),发现故障代码和故障时的代码是完全一样的,并且每次动了一下这个插头可能就好了,说明故障和此插头线束有关。


    如果判断间歇性故障为线路故障,通常故障容易出现在端头连接的地方,常见的比如插头/插座,SM/GB/GD/TB这些地方。


    平时遇到故障提前做好相应分析和预案,后续如果故障落到自己手里,才不会慌。


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