ARINC 629总线实际应用及排故分析

■ 李文钊/北京飞机维修工程有限公司

0 引言

随着数字化技术的不断发展和微型电子计算机的应用，越来越多的航空电子设备上采用了数字化技术。出于航空电子设备各单元之间传输大量信息的需要，飞机上出现了数据总线。数据总线技术是现代飞机电传操纵系统和航空电子综合化最重要的关键技术之一。AIRNC 629总线可在航线可更换件（LRU）之间使用较少的导线以更高的速率传送较多的数据，具有更高的工作可靠性，加之结构紧凑、功能完整，其在波音777飞机上的使用大大减少了导线的连接数量，减轻了飞机的整体质量。

1 ARINC 629数据总线基本概述

波音777飞机中广泛采用了ARINC 629总线，主要用于机载设备之间的信息传输，使各类设备有机地结合在一起。目前，波音777飞机上的ARINC 629总线包括3条飞行控制总线、4条系统总线、4条飞机信息管理系统总线，此外还有头顶板ARINC 629系统（Overhead Panel ARINC 629 System，OPAS）， 用于传送多个开关的状态。这些总线均为系统的信息传输起到了重要作用。

1.1 飞行控制ARINC 629总线接口

主飞行控制系统（PFCS）的许多部件都与飞机其他系统进行数据交换，这种连接通过飞行控制ARINC 629总线、系统ARINC 629总线和模拟接口来完成，如图1所示。

1.2 系统ARINC 629总线接口

飞机信息管理系统（AIMS）机箱通过4条系统ARINC 629总线将AIMS柜与LRU相连，并进行数据传输，如图2所示。

1.3 飞机信息管理系统AIMS柜间总线

AIMS柜间ARINC 629总线在LRU与AIMS柜之间进行数据传输，AIMS柜间总线分为：飞机信息管理系统总线1，飞机信息管理系统总线2，飞机信息管理系统总线3，飞机信息管理系统总线4，如图3所示。

1.4 头顶板ARINC 629总线系统的组成

图1 飞行控制ARINC 629总线

图2 系统ARINC 629总线

图3 飞机信息管理系统AIMS柜ARINC629总线

头顶板ARINC 629总线系统（OPAS）传输驾驶舱开关和灯的信号数据，通过头顶板卡柜（OPCF）、面板数据收集组件（PDCU）和头顶板总线控制器（OPBC）进行交联，并且将信号传输给ARINC 629总线，如图4所示。

2 常见排故分析

本节列举的三个案例均为ARINC 629总线耦合器较为典型、常见的故障。鉴于耦合器安装位置的特殊性，过热和潮气等因素都可能引起耦合器自身短路或者断路，导致故障出现，因此在排故过程中，如能及时更换AIRNC 629总线耦合器，就能及时有效地解决问题，大大提高飞机的安全性。

2.1 驾驶舱指示灯故障

当遇见头顶板卡柜故障时，驾驶舱会出现警告灯和指示灯熄灭，严重影响飞行安全。

如图5所示，右系统ARINC 629总线上的左AIMS柜没有向左头顶板总线控制器输入信号而出现故障。头顶板卡柜（OPCF）在P61头顶维护板上，左OPCF在板的左侧，右OPCF在板的右侧，它们负责P5板和P61板信号与指示灯之间的转换。面板数据收集组件（PDCU）在驾驶舱前方的地板附近，左PDCU在正驾驶座椅前方左侧位置，右PDCU在副驾驶座椅前方右侧位置，它们负责P1、P3、P7、P8、P9、P10、P55 信号与指示灯之间的转换。左侧的头顶板总线控制器（OPBC）在正驾驶座椅后方邻近储藏柜的位置，右头顶板总线控制器在维护终端邻近的储藏柜里。头顶板卡柜和头顶板数据收集组件是通过头顶板总线控制器和ARINC 629总线来连接的。当驾驶员按压P5面板上电门时，ARINC 629总线耦合器内部短路或者断路时，头顶板总线控制器无法将驾驶舱警告灯和指示灯的信号通过串行接口模块（SIM）发送到耦合器的输入端，完成模拟电压信号到电流信号的转换，最终将导致飞机系统无法接收到数据。

遇到此类故障时，第一步是尝试更换左头顶板总线控制器（OPBC），但更换完成后，维护终端（MAT）上故障信息显示“NOT ACTIVE”，说明故障未排除。第二步，应考虑是否为ARINC 629总线耦合器故障，通过与近旁的耦合器对串来判断故障是否转移，如故障转移则需更换耦合器。

图5的故障在更换了AIRNC 629总线耦合器后，测试正常，故障排除。

2.2 维护信息的预判

在航后对飞机进行维修时，经常会做一项MEMOS信息检查工作，以便更好地对飞机状态进行监控。如果出现作动的信息或者锁定的信息则必须对其进行处理，使飞机处于适航状态。

维护中可能遇到如图6所示的信息，大气数据惯性基准组件有一个ARINC 629故障。主飞行控制系统（PFCS）通过三条飞行控制ARINC 629总线与飞机系统交联。除了接收来自ACE的命令信号，PFC还接收来自飞机信息管理系统（AIMS）、大气数据惯性基准组件（ADIRU）和备用姿态大气数据基准组件（SAARU）的数据。当ARINC 629总线耦合器内部短路或者断路时，将导致大气数据惯性基准组件的数据信号无法通过左飞行控制ARINC 629总线耦合器转为电流信号，并通过飞行控制ARINC 629总线传输到飞行控制计算机（FCC）进行飞行操作数据计算。

图4 OPAS结构组成

图5 故障隔离手册中故障列表

图6 故障隔离手册中故障列表

图7 故障隔离手册中故障列表

遇到此类故障，首先应循环操作下P5板上ADIRU电门，将ADIRU电门调至OFF位，等待15s后，再将电门置于ON位，重新校准大气数据惯性基准组件。鉴于大气数据惯性基准组件的内部故障也会导致无数据输出，故第二步应通过布局查看ADIRU OPS软件是否丢失，如果ADIRU OPS软件存在，则查询现存故障，如果发现ADIRU内部故障和大气数据惯性基准组件中一个ARINC 629故障同时出现时则应更换ADIRU。

图6的故障在更换了左飞控AIRNC 629总线耦合器后，测试正常，故障排除。

2.3 旅客广播故障

当旅客广播控制器出现故障时，客舱内无法听见乘务员用手机进行的广播，会增加乘务员的工作量。一旦发生突发情况也无法快速将紧急信息通知到每位旅客。

图7所示为旅客广播/客舱内话控制器（PA/CI）有一个左系统ARINC 629总线出现故障。AIMS柜间总线包括：AIMS柜间总线1，负责左AIMS柜与右AIMS柜之间的信息交换；AIMS柜间总线2，负责左AIMS柜、右AIMS柜与左中右控制显示组件（CDU）之间的信息交换；AIMS柜间总线3和4，仅用于左AIMS柜与右AIMS柜之间的信息交换。当AIMS柜间总线1中的ARINC 629总线耦合器内部短路或者断路时，将导致旅客广播/客舱内话控制器（PA/CI）无法将音频信号通过ARINC 629总线耦合器转为电流信号，并通过ARINC 629总线传输到喇叭驱动组件（SDM）播放。

排故时，首先通过客舱服务控制面板（CSCP）进行快速测试，以对故障进行初判。若测试结果指向PA/CI故障，可根据故障代码提供的信息重新安装PA/CI内部软件以覆盖旧软件。如果测试结果没有指向PA/CI控制器，则应直接更换ARINC 629总线耦合器。

图7的故障在更换了AIRNC 629总线耦合器后，测试正常，故障排除。