某型机无线电高度表“跳变”分析与解决措施

杨 阳

（中航工业直升机设计研究所，江西景德镇 333001）

0 引言

无线电高度表用于测量飞机距离地面的相对高度，向飞行员提供符合精度要求的稳定的高度信息。如果在飞行过程中，无线电高度表不能稳定、正确的显示离地高度，将会给飞行安全带来巨大隐患。结合某型机无线电高度表的故障信息，给出故障排查的方法和决绝措施。

1 故障情况

根据用户反馈，某型直升机在飞行过程中，无线电高度数据跳变并触发直升机航电系统高度告警，经查看飞参数据，无线电高度表存在高度数值跳变情况，高度数据呈瀑布状且数据可恢复。

1.1 故障规律总结

根据用户反馈的高度跳变故障现象，结飞参数据分析，发现故障规律如下：

（1）飞行数据表明，某型直升机出现无线电高度表跳变问题与特定直升机无明显关系。

（2）出现跳变情况并无明显的时刻规律，早中晚均有跳变情况发生，晚间发生次数相对较多。

（3）高度跳变故障在机群飞行的直升机中表现为集中出现或集中不出现。

1.2 故障定位

根据故障现象，结合产品工作原理，列出故障树，高度表跳变问题故障树如图1 所示。

图1 高度表跳变问题故障树

1.2.1 抗耦合干扰能力

无线电高度表针对耦合干扰采用五面体精密铸造的基座和盖板的形式安装，此种结构形式减少了壳体上的缝隙泄漏，提高了电磁兼容性能。同时此种结构形式广泛应用于该系列无线电高度表，应用范围覆盖了国内大部分飞行器平台。根据目前的统计情况，采用此种结构形式的无线电高度表在10 余年使用过程中，未出现过由于耦合干扰导致的高度跳变情况，因此因耦合干扰导致高度表跳变可能性较小。

1.2.2 抗低频传导干扰能力

无线电高度表内部设计了电源滤波器和多级LC、RC 滤波电路，能够有效滤除低频传导干扰信号，并通过了电磁兼容试验验证，因此无线电高度表因低频传导干扰能力导致高度表跳变的可能性也不大。

1.2.3 抗射频传导干扰能力

对无线电高度表检查过程中发现，在射频回路中并未设计射频滤波器，抗射频传导干扰能力较弱，可能是导致高度表数据跳变的主要原因，具体还需要试验验证。

干扰信号将有可能通过天线口面进入高度表射频回路对高度表测高造成影响。而调频系列其他无线电高度表均在射频回路上安装了射频滤波器，用于对高度表工作频段（4.2～4.4 GHz）外的干扰信号进行滤除。在试验室通过信号源向射频回路内部人为注入干扰信号，进行对比试验，试验结果见表1。

表1 射频回路注入试验

通过上述分析和试验表明，认为导致高度表出现高度跳变的原因有可能是射频传导干扰，无线电高度表抗射频干扰能力较差，可能导致在复杂电磁环境下高度表输出数据不稳定。

2 纠正措施和验证情况

2.1 纠正措施

根据故障分析，在无线电高度表射频回路增加带通滤波器组件，安装示意如图2 所示，可以有效地将4.3±0.1 GHz 以外的射频传导干扰信号进行滤除，提高射频回路抗传导干扰能力，确保高度表正常工作。

图2 安装示意图

2.2 验证情况

为验证加装射频滤波器后的无线电高度表抗射频传导干扰能力能够满足要求，在试验室进行了射频回路注入干扰试验，通过微波信号源直接向射频回路注入干扰信号，干扰波形为正弦波，干扰频段为1～5.5 GHz，试验布局如图3 所示。

图3 设备交联图

通过微波信号源向射频回路注入干扰信号，避开无线电高度表的工作频率4.2～4.4 GHz，设定干扰信号幅度为-17.8 dBm，改变注入干扰信号频率，无线电高度表全程工作正常。

而在移除射频滤波器之后，再次进行射频注入干扰试验，当干扰信号强度仅为-30 dBm，干扰频率范围为3～5.2 GHz 时，无线电高度表频繁出现精度超差、丢失、跳变等情况。

为进一步充分验证，在某基地开展了试飞验证，验证期间共组织试验飞行7 个场次，其中加装滤波器的直升机飞行11 架次，未加装滤波器的直升机飞行23 架次，通过飞行后下载飞参对无线电高度数据判读发现，加装滤波器直升机未出现高度跳变情况，未加装滤波器的直升机出现了高度跳变情况，对比效果明显，证明了加装射频滤波器的措施有效。