G1000系统典型线路故障排故浅析

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摘要

线路故障是Garmin1000系统高发的故障类型之一，常常会影响飞行参数的指示，为飞行带来安全风险。本文通过研究G1000系统自检页面的提示信息，结合系统原理和维护经验，总结了相关的维护方法，为快速、有效排除该型故障提供了操作依据。

[关键词]G1000系统；线路故障；排故





1.背景

GARMIN公司生产的G1000系统大量应用于民航各式飞机上。中国近几年也大量引进装备了G1000系统的飞机作为训练机。G1000系统配备两块高分辨率的显示屏（PFD和MFD），系统中飞行操作、通信导航、大气数据等功能模块之间通过不同的数据总线进行互联，实现系统控制、管理各功能模块以及在PFD和MFD上集成显示所有机载电子设备、仪表参数的目的。如果G1000系统出现线路故障，可能使飞行参数无法在功能模块中进行传输，系统也无法向功能模块发送控制命令，导致功能模块失效。这都将造成G1000系统飞行参数不准确指示，给飞行安全带来隐患。



2.系统简介

G1000综合航空电子系统采用模块化和集成化思想设计，集成了导航、通讯、航向、姿态和显示等航线可更换组件（简称LRU）。各LRU之间通过RS232/RS4845、ARINC429、高速以太网等总线进行互联和数据交联。标准配置包括：两个GDU1040显示组件、两个GIA63集成电子组件、一个GMA1347音频板组件、一个GEA71机身/发动机接口组件、一个GTX33S模式应答机、一个GMU44磁传感器，一个GRS77姿态航向基准系统组件和一个GDC74A大气数据计算机组件。

G1000系统也是一个广泛兼容系统，允许不同机型在标准配置的基础上选装、配置不同的LRU。系统的主构型模块用于存储特定机型所有LRU和数据总线的构型和配置数据。因此在安装任一LRU时，不仅需要加装该LRU该机型的构型文件，也需对关联数据总线进行构型设置。完成构型设置之后，LRU才能被G1000系统识别，实现与系统中其它LRU的数据通信。



3.排故方法研究

线路故障是G1000系统的常见故障，多由线路老化、维护人员操作不当等因素引发。线路故障通常是因为导线出现了断路，这可能导致数据总线中的飞行数据传输中断，也可能导致关联LRU无法被G1000系统识别，系统误报告LRU故障。G1000系统自带自检功能，能够时时监控各个LRU及其数据总线的工作状况，用户能够在多组页面中，观察到多种形式的设备状态信息。在正常使用模式下，当系统中某种功能指示出现故障，界面的相应显示区域将无法显示飞行参数，出现红叉；在PFD右下角的对话框中显示故障的文字警告信息；另外，MFD导航模式的子页面“AUX-SYSTEMSTATUS”（简称状态辅助页面），可以查询系统已识别所有LRU的工作状况。当LRU正常工作时，对应的状态框中显示绿勾。如果LRU出现故障，则状态框中显示红叉。系统启动时，长按显示器上的“ENT”键，系统将进入构型模式。在此模式中，不仅可以对LRU和数据总线进行构型设置，也可以查询各数据总线的工作状况以及总线中传输的离散数据。维护中最常用的页面是“SYSTEMDATAPATHS”页面（简称数据通道页面）。该页面中，按压显示器底部的软键，选择不同的数据总线类型，可以查询相应总线中各通道的通断状态。系统提供3种通道状态显示：状态框中显示红叉表示通道处于断路状态，无法正常通信；状态框中显示绿勾表示通道通信正常；状态框中显示N/A表示通道未被系统识别。

经过长期的维护经验积累，结合G1000系统自检页面提供的信息，维护人员总结了G1000系统线路故障的排故方法，为快速准确找到线路故障点提供了便利。具体检查步骤如下：①在正常使用模式下，检查飞行参数显示界面红叉提示；②检查PFD右下角的对话框中故障信息提示；③检查MFD状态辅助页面LRU工作状态异常提示；④结合前3步检查到的异常信息与图1，确定失效的LRU及其关联的数据总线类型。在系统构型模式中的“SYSTEMDATAPATHS”页面，选择对应数据总线类型，找到出现断路状态的通道编号；⑤在WDM手册中，根据故障通道编号和关联LRU型号，找到对应的导线编号；⑥检查该导线，确定故障点。



4.排故案例分析

某安装G1000系统飞机在飞行过程中，驾驶员反应PFD右下角的对话框中出现故障提示信息：“FAILEDPATH-Adatapathhasfailed”。系统高度指示区域出现红叉。飞机滑回后，维护人员地面通电检查该G1000系统，故障现象依然存在。故障提示信息表明，该G1000系统中某数据通道已经失效。按照排故流程，检查MFD状态辅助页面LRU工作状态，GDC74A工作状态显示红叉，其它LRU工作状态正常。根据故障现象推断，该数据通道与计算高度数据的GDC74A组件相关。查看G1000系统组件交联图，确定与GDC74A关联的数据总线类型为ARINC429。进入G1000系统构型模式中的“SYSTEMDATAPATHS”页面，按压屏幕下方软键，选择数据总线类型ARINC429，检查发现GDC74A与GIA1相连的通道IN5（通道5）状态为红叉，表明通道IN5处于断路状态，已无法正常通信。检查页面如图1所示。



查阅WDM手册，发现GDC74A与GIA631部相连的通道IN5由GIA631部的12、13号插销与GDC74的26、27号插销相连的两根导线构成。如图2所示。

据G1000航线维护手册描述，通道IN5的功能是向GIA631部传输GDC74A计算出的飞机高度数据。如果通道IN5失效，那么G1000系统将无法显示飞机的高度数据。这与系统高度显示区域出现红叉的故障现象吻合。由此推断故障原因可能是通道IN5中的导线存在断路现象。取下GIA631部和GDC74检查相应编号的导线和插销，发现GIA631部的P603插头的13号插销发生弯曲，导致该插销不能与GIA631部连接，通道IN5无法正常通信。弯曲插销如图3所示。



更换故障插销后，再次通电检查，故障提示信息已消失且IN5通道状态已显示绿勾，表示通道通信正常，G1000系统恢复高度指示。故障已彻底排除。



5.结束语

G1000系统线路故障往往导致相连LRU无法正常工作。故障发生时，维护人员无法直观判断故障点在LRU还是线路，这为排故带来了困难。如果此时更换LRU，不仅使排故“走弯路”，浪费时间，也造成了航材不必要的损耗。本文介绍的G1000系统线路故障排故方法，步骤简单，操作方便，可以帮助快速、准确的查找故障点，减轻了维护人员的工作负荷，提高了工作效率。

（文章来源于作者：黄明远，作者单位：中国民用航空飞行学院，转载此文章仅以传播知识为目的，如有任何版权问题请及时联系我们！）