摘 要：某型飞机机电核心处理机在地面试验中多次报“机电管理失效”。本文以实际案例作为依托，通过故障分析、排查，结合理论分析及现场验证的形式对某型飞机机电核心处理机典型故障进行分析，确定故障原因为SATA连接器接触不良，同时健康管理软件存在缺陷，提出了解决方案，并得到验证。
关键词：机电核心处理机 失效 故障
1 引言
随着航空技术的不断进步，飞机机械和电子之间的界限越来越模糊，机电一体化成为一种大趋势，同时，由于分系统的增多，各系统之间交联关系复杂，为减轻飞行操纵负担，使飞行员能更好的关注最重要的飞行工作，设计人员研制了机电管理系统，对全机各机电相关系统进行统一管理、控制。现代军民机机电管理系统组成庞大、交联数据复杂、电子元器件众多，在使用过程中容易因单点故障导致整套系统的失效。因此，针对其进行系统的设计，针对试验过程中的各种问题进行详细分析，能最终有效降低机电管理系统的故障率。
2 故障概述
某型机机电核心处理机作为机电管理系统控制管理与数据综合处理中心，主要用于完成机电总线网络的控制管理功能；完成液压、起落装置收放、燃油、环控、液冷、供电、照明、机翼折叠等各机电系统的自动控制指令解算功能；完成液压、起落装置收放、燃油、环控、液冷、供电、防除冰、机翼折叠等各机电系统的故障、告警、显示、维护、飞参、信息处理功能；完成各机电系统控制装置的维护管理和配置管理功能等。某型机在地面试验过程中，先后5次出现CAS报“机电管理失效”，各机电系统画面页显示为大量琥珀虚线，同时机电管理控制板机电管理“失效”指示灯未燃亮。针对“机电管理失效”告警问题，开展问题分析，具体如下。
3 故障分析
机电核心处理机由A模块、B模块和HM模块组成，HM模块周期记录1553B总线的数据，同时实时监控A模块、B模块的健康状态： 以下针对机上故障现象展开分析，对所有可能的原因逐一进行分析和试验：
事件1（A、B模块同时故障，且HM模块429通讯故障）：A，B和HM模块设计为三个独立的SRU，各自具备处理器、工作电源和接口电路，在机上出故障后，按下“核心处理”开关，画面页恢复正常，可以看出B模块仍可正常工作，HM模块在故障后对其拔掉断路器下电后，A、B模块均可恢复正常工作，飞机重新上电后产品可工作正常，所以不具备三个模块同时故障的可能，可以排除事件1引起的故障；
事件2（HM处理器故障）和事件3（FPGA故障）：故障件返厂后，在试验室连接调试线缆，对各单元依次进行分析，产品在出现故障的时候，处理器及FPGA仍处于工作状态，处理器串口可正常打印故障信息，且按照BIT设计，FPGA通过模拟量采集对产品内部二次电源及一次电源进行正常BIT，且未发生报故，并仍可通过28V/开输出接口对外输出告警信息，可以判断处理器及FPGA硬件工作正常，可以排除是事件2和事件3引起的故障；
事件4（二次电源故障）：对产品内部电源通过调试电缆进行引出，产品的28V，±15V，5V，3.3V，2.5V，1.8V均工作正常，电压供电范围满足±5%的误差要求，通过示波器测试，电源信号稳定无波动，可以排除是事件４引起的故障。
事件5（SATA连接器接触不良）：对故障件进行振动摸底试验，在振动一段时间后，从监
控状态中可以看出偶发电子盘访问出错，会出现电子盘状态故障，文件系统更新核心关键数据失败，文件系统检测到错误后会对电子盘访问进行保护，将电子盘设置为只读状态，对HM模块重新上电后此故障可消失，与机上现象部分吻合，事件5是导致机上电子盘无法记录数据的原因。 事件6（HM健康管理软件运行异常）：在振动试验过程中出现电子盘访问异常后，持续对产品进行监测，过一段时间后，机电核心处理机给CAS报“机电管理失效”，机电总线无BC，机电管理控制板失效指示灯不亮。故障现象与机上状态一致。通过示波器检测HM模块CAS告警输出的第1路28V/开输出接口，输出为28V状态，其余的7路备份28V/开输出接口均为开状态，HM模块HB6096总线经示波器测试无波形，所以OHCP保持原状态，指示灯不燃亮。
HM模块健康管理软件中对CAS的告警输出控制与OHCP失效灯燃亮的控制逻辑一致，这两个告警信息应当同时发出或同时撤销，此时输出状态不一致，可以确认软件工作在异常状态，事件8是导致机上故障现象的主要原因。
经过以上分析，当机电核心处理机出现SATA连接器接触不良时，HM模块健康管理软件文
人工抽脂件系统对电子盘进行了只读状态保护，而健康管理软件并未对此状态进行处理，仍在持续对电子盘进行操作，工作一段时间后，软件工作异常进而造成此次故障。
4 机理分析
4.1 SATA连接器接触不良机理分析
机电核心处理机电子盘采用快卸式结构，可在飞机上原位对电子盘进行拔插操作，该电子盘通过连接器形式与转接板MMM模块连接，MMM模块通过针孔连接器与HMM 基板连接，由于HM模块采用电子盘快卸式设计，电子盘通过两个滑轨插入HM模块内部后，在连接器插合处仅通过连接器进行定位和固定，结合处非刚性连接。在产品振动和后期插拔使用过程中会对连接器插头、插座、相接触的以及安装电子盘的滑轨造成使用磨损，在使用过程中造成接触不良的情况发生。
综合以上分析，电子盘连接器选择的不合适造成电子盘在快卸使用方式下存在接触不良的情况，是造成电子盘访问故障的原因。
短程蒸馏器4.2 软件缺陷导致“机电管理失效”告警的分析
HM模块健康管理软件负责完成机电系统故障后的自动切换及机电总线数据记录，HM模块健康管理软件划分为4个任务，对任务进行程序运行监测，产品上电后健康管理软件工作正常，四个周期任务均正常运行。当出现电子盘访问异常后，所有的软件任务均在不同时刻出现超时的情况，产品运行一段时间后，出现CAS告警故障，此时软件总线收发及总线记录任务因超时被挂起，任务终止运行。
5 结论
综上，某型机“机电管理失效”告警，且机电管理“失效”指示灯不燃亮故障原因为：机电核心处理机HM模块电子盘的连接器部位出现连接不稳定后，HM模块健康监控软件无法访问电子盘，软件未设计异常处理程序导致总线收发任务无法运行，接收不到1553B总线数据，误判“机电管理失效”，并输出“机电管理失效”给CAS告警。
6 纠正措施挡风被>agagcl参比电极
6.1 SATA连接器接触不良纠正措施
rct-341对电子盘连接器设计优化，对电子盘连接方式全新设计，采用针孔式连接器替代当前
连接器；采用簧孔式的加固SATA连接器连接形式，插头与插座的触点采用针/孔配合。当连接器插合后，每个插针都与孔内线簧360°接触，即使拔插、振动引起插合后的位置误差，簧孔内也可通过线簧形变保证触点的接触连通，从而保证产品的电连接可靠性
6.2 软件缺陷纠正措施
a)优化HM模块健康监控软件架构，将总线数据收发和数据记录任务分开隔离，使电子盘访问故障后，不会影响系统重构和机电系统告警功能，仅影响电子盘数据记录。
b)更改完善HM模块健康监控软件，增加电子盘访问异常处理程序，当健康管理软件确认电子盘异常后本次工作期间不再进行电子盘数据记录操作，避免软件超时影响其它周期任务；
改进后产品进过机上验证后使用效果良好，进措施有效。
7 结束语
机电核心处理机作为机电管理系统的核心部件，一旦失效，将会对飞行安全产生严重后果。
本文按照故障分析、机理分析、措施验证的排故流程，定位了“机电管理失效”的根本原因，避免再次发生相同故障造成更大损失的可能性，同时为机电核心处理机后续设计、改进起到了借鉴引导作用。人工智能垃圾桶
作者简介：肖珺，1984.08，男，江西省吉安市人，硕士研究生学历、工程师，研究方向：航空电气、电子信息及自动化。
第 1 页
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议