波音737-300飞机自动驾驶系统故障研究

闻超

摘   要：波音737-300型民航客机是当前最常见的机型之一，在具体的运行过程中，除起落过程以及出现突发情况之时，飞行员通常会采用自动驾驶技术降低劳动强度，但是该飞机的自动驾驶系统会由于一些客观因素的存在而出现故障，需要通过合理的方法将其解决，才可以防止自动驾驶系统存在问题，导致飞机出现安全隐患。文章对该机型自动驾驶系统故障的成因及排除方法进行研究。

关键词：波音737-300;飞机;自动驾驶技术

波音737-300型客机存在主副自动驾驶技术两个体系，在实际的飞行过程中，要求这两个系统处于安全稳定的运行状态，才可以让搭载的冗余系统正常运行。对于其中存在的一些传感器、通信信道以及被控对象，考虑到飞机的自重以及后续的系统复杂度，不会在其中设置冗余系统。在分析和明确自动驾驶技术故障时，要对这3项内容进行探讨，找到故障成因。

1    波音737-300飞机自动驾驶系统故障类型

1.1  传感器故障

波音737-300型客机存在大量的传感器，包括飞机外表的传感器和飞机内部的传感器。作为自动驾驶技术的一个组成部分，当传感器出现故障时，一方面，飞机无法获得传感器传递的信号，另一方面，若传感器完全失效，则会失去应用价值，不产生电平信号，飞机的自动驾驶系统就无法正常运行。

1.2  通信信道故障

当飞行员采用自动驾驶技术飞行时，所有的通信信道都要处于正常稳定的运行状态，要根据传感器获得的数据指令，由自动驾驶系统控制中枢向相应的被控设备提供相关的控制指令。在通信信道的建设过程中，通常会通过弱点电缆，将该电力信息参数和数据控制中枢采用接头的模式连接，让最终获得的结果科学、有序，从实际的作用效果来看，一些情况下，通信信道系统会出现严重的故障，导致某一构件乃至整个子系统无法投入运行[1]。

1.3  被控对象故障

飞机控制系统的最终控制对象为其中存在的各类硬件设备，如在高度控制以及姿态控制中，会通过襟翼、尾翼相关参数的调整，维持飞机的飞行航线，但是在一些情况下，这类硬件设施由于故障而无法接受有效的控制。在飞机各类硬件设备的运行过程中，会在系统的运行阶段配置一个被控信号的接收器，以实现针对各類信息的有效收集和使用，当该接收器无法正常稳定运行时，相关的被控对象则无法正常投入运行。

2    波音737-300飞机自动驾驶系统故障排除

2.1  传感器故障排除

在传感器的故障排除中，一方面要根据该传感器的运行原理和搭载空间确定故障，另一方面在地面检测过程中，要精准分析该传感器当前的运行状态。例如在某航班的检查阶段，飞机的两侧襟翼上都会配置位置传感器，其中左侧襟翼的传感器能够正常运行，其运行中产生的误差在允许范围内，但是右侧襟翼的控制处于误差超限状态，在具体的控制过程中，该传感器实际测试的最终参数未能实现各类信息的输入，可以确定当前右侧襟翼的控制系统存在问题，经过后续的审查，可以确定相关的硬件设施、通信信道运行正常，则可确定是传感器的故障导致了这一问题，在后续的系统运维过程中，采用更换传感器的方式解决问题。

2.2  通信信道故障排除

通信信号故障的成因多是在长期的运行过程中，飞机中的相关线路长期承受振动，导致和接头区域的连接强度下降，或者通信信道的线缆出现破损。在具体的检查阶段，要根据该通信线缆的接头和线缆本身进行全面的检查，在接头的检查工作中，可以采用替换的线缆或者专业的测试设备，将该设备和线缆接头连接，同时，检测线缆接头区域的线缆传输信号在一段距离的电平量，若发现该电缆信号不存在减弱问题，则可确定当前该线缆的接头区域以及被连接的接口不存在问题，最终确定问题的成因在于线缆本身[2]。在后续的故障排除中，若发现该电缆的前端和后端之间信息传输的误差过大，则该电缆需要全面更换，而在更换过程中要根据其作用表现和具体的型号参数，按照已经制定的工作要求完成任务。

2.3  被控对象故障排除

在被控对象的故障排除阶段，要分析是否有其他的故障类型导致被控对象无法正常运行，在确定不存在相关缺陷时，则需要采用另一套工作模式，针对相关指令的接收装置以及机械设备进行全面的检查。例如在某架飞机的具体检查阶段，在发出控制指令之后，被控对象未做出相应的动作。经过进一步研究发现，通信信息的整个流传渠道不存在缺陷，相关通信线缆也能够将中央控制系统发出的指令传递给被控对象，但是在被控信息的接收装置输出端的检查中，发现其电平信号仅为5 V，而正常运行状态下为45 V，则可确定输出端的信号接收装置存在严重的运行问题，需要对该部件进行替换。需要注意的是，在该问题解决之后，需要落实针对机械设备的检查工作。

3    结语

在波音737-300型客机的日常运行过程中，自动驾驶系统的常见故障包括传感器故障、信道故障以及被控对象故障3种。在故障的排除阶段，需要进行全面的检查，分析传感器本身是否存在问题;检查通信电线前端和后端的电压降，分析是否有信道故障;检查信号收集装置和机械设备的作用表现参数，分析是否有被控对象故障。

[参考文献]

[1]吴海荣，刘仁志.飞机配平系统研究[J].飞机设计，2019（2）：29-31.

[2]颜巍，黄灵恩.民用飞机失速尾旋（螺旋）事故[J].民用飞机设计与研究，2019（1）：63-68.