雷神二次雷达点迹录取器典型故障及解决方法民航汕头空管站高升秋徐森宝摘要：通过对雷神雷达设备录取器一例典型故障的定位及排故，论述一个该型号雷达故障排除的方法方式，修复该设备的一个故障。
关键词：雷神雷达；录取器; 故障定位; 故障排除Raytheon secondary radar plot extractor typical faults andsolutionsAbstract：In this paper,it provide a method,maintenance and solve the PE module of the Raytheon radar.And repair a fault of the module.Key words: Raytheon radar; Plot extractor; Fault location; Circuit repair引言：航管监视雷达是雷达管制的重要组成部分，如果甚高频设备是管制员的嘴巴和耳朵，那么航管雷达则是管制员的眼睛，管制员通过航管雷达对空中飞行动态进行实时监视，根据飞行动态发出管制命令，确保空中交通管制的有效进行。
雷神二次雷达自引进以来运行稳定，在全国空管系统得到广泛的应用，但也出现一些典型的故障，特别是点迹录取器的故障比较多见，本文将分析点迹录取器的典型故障及解决方法，希望对雷神二次雷达的运行维护及维修有所帮助。
1、故障现象雷神雷达录取器由于台站雷击，感应雷通过外部线路引入，将PE板块击坏，造成该雷达通道故障。
板件送修返回后，上机测试无法通过自检，并伴随着一系列告警。
2、录取器组成及工作原理雷神二次雷达点迹录取器PLOT EXTRACTOR由一块单板计算机HOST SBC和一块通信子卡Daughter Card组成，单板计算机和通信子卡通过PCI层间接口PL7、PL8连接起来组成一个整体。
单板计算机完成以下功能：应答与应答相关，情况监视及反射抑制，目标格式化，PSR/SSR点迹合成；监视和处理询问机所有模块的状态信息，完成故障隔离诊断，需要时促使通道切换，并在系统启动时完成系统初始化。
通信子卡提供12个由外部或内部发射时钟驱动的输入/输出串行通信接口（其中第0－7接口为双向通道，而第8－11接口仅能用于发送数据），用于本地与远端控制和监视系统接口，双通道通信接口，PSR/SSR点迹数据输出。
点迹录取器是雷达询问机的核心，一旦发生故障将使雷达询问机无法正常工作，甚至无法启动，所以在运行维护中必须引起高度关注。
3、点迹录取器启动过程故障分析及处理3.1、询问机启动过程（1）系统加电后，发射机电源组件PSU1输出52V直流电为发射机供电，多路输出电源组件PSU2输出5V、28V、15V、-15V和-5.2V为接收机框架单元和点迹录取器供电。
（2）询问机上电后，录取器单板计算机首先进行初始化自检，自检过后，通信子卡加电自检。
（3）在自检启动过程中，单板计算机将存储在NVRAM中的配置参数传输到Control &Bit板件上的EEPROM中，Control &Bit板件自检并初始化询问机的其他板件，当没有其他告警信息，询问机启动完成。
3.2 点迹录取器启动故障的原因分析点迹录取器启动过程中出现的故障主要包括无法加电、无法通过初始化自检，通信子卡接口通信失效。
（1）、点迹录取器无法加电主要原因有：a、PSU2无5V输出，PSU2 5V给点迹录取器供电。
由于风扇故障组件在风扇1和2或者2和4出现双重故障时输出FAN FAIL 1告警关闭PSU2 5V输出，当检测到PSU2 5V过流时同样关闭PSU2 5V输出。
可通过检查电源模块面板指示灯或通过仪表测量确认是否是电源模块故障。
b、单板计算机与母板接触不良，由于单板计算机和通信子卡加起来的针脚有352针，在安插时需要一定的技巧和力量才能安插到位。
c、单板计算机板件故障。
（2）、点迹录取器无法通过初始化自检当单板计算机板卡上后备电池失效、更换电池（一般2-3年更换）或人为清除NVRAM 数据后重启，单板计算机将加载缺省配置到NVRAM中，询问机启动后与CMS建立通信，以工厂设置的单通道形式出现，需要向NVRAM加载本地台站的配置文件才能使通道正常工作。
但在实际的维护中经常出现NVRAM数据丢失后重启单板计算机BITS灯长时间闪烁，无法通过初始化自检，询问机无法正常启动。
通过查询技术手册，点迹录取器启动过程如下：a、单板计算机RUN灯亮，表示板件正常加电，随后BIST灯点亮，RUN灯熄灭，微控制器进入自检，CPU进入重启状态。
然后BIST灯熄灭，RUN灯亮，表示微控制器自检通过，释放CPU重启状态。
b、RUN灯亮，BIST灯闪烁，CPU进入自检状态并检测板件的操作状态，当检测到一个错误时，ERROR灯将闪一次。
自检通过后BIST灭，RUN灯常亮。
如果BIST灯没有在10秒熄灭，表示检测到错误或者自检程序被挂起。
（3）通信子卡加电RUN灯亮，BIST灯闪烁进入自检，自检通过过后BIST灯灭，点迹录取器完成启动。
根据上面分析单板计算机BIST灯长时间闪烁，无法通过初始化自检，是由于检测到错误或者自检程序被挂起导致。
以往维护经验是，如果自检没通过可以等待几分钟后再次开关电源，多次复位后BIST还是闪烁，可考虑对NVRAM进行长时间放电，一般应在30分钟以上。
放电后，单板计算机在通过初始化自检的时间比较长，最长曾需要40分钟左右。
但笔者最近在对点迹录取器备件的测试过程中，发现通过上面方法没办法通过自检，通过仔细阅读技术手册，发现单板计算机上有一个BIST ENABLE跳线，如图1所示图1通过拔掉跳线（短接1、2脚将无法通过自检），尝试使单板计算机不经过初始化自检启动。
开关电源，RUN灯常亮，BIST灯常亮，大约30秒后，BIST灯灭，通信子卡开始自检，询问机启动完成，与CMS建立通信，此时由于NVRAM配置数据是缺省数据，所以Video&Timing板和Relay Decode板可能会出现告警，可通过Control&Bit板指示灯和CMS 进行故障定位。
将台站配置文件导入后，以上告警将消除。
将BIST ENABLE跳线短接2、3脚，开关电源，点迹录取器RUN灯常亮，BIST灯常亮，几秒后通信子卡开始自检，询问机启动完成，正常运行。
遇到无法从单通道形式切换到双通道形式的情况，可对NVRAM 重新放电，重新启动询问机。
通过多次测试，这种方法每次都有效。
在测试的过程中，笔者还发现可以将计算机通过交叉串口线（双DB9母头）连接单板计算机调试口PL3(COM1),配置超级终端参数为9600,N,8,1，在询问机启动的过程中可以查看单板计算机的启动过程：???????????????????????????????????????????????????MULTIBUS SYSTEMS ARCHITECTURE Master Test Handler ID: V4.17Copyright 1995-1999, Concurrent TechnologiesCopyright 1991, Intel CorporationReset Type: COLDSystem Configuration and BIST StatusSlot Product Code Vendor Rev Class SSR SLR Test Status00 CPPSE/PM1 CCT 00H F1H 00H A3H 69 PASS01 807896/000 FFFDH 02H 11H 10H 00H 0 no BIST07 808366/000 FFFDH 01H 71H 10H 00H 0 no BIST SYSTEM CONFIGURA TION AND BIST STATUS.............................PASSSystem now entering Boot Phase...Application bootloader: started.以上单板计算机的正常启动过程，如果无法通过自检或跳过初始化自检，超级终端将显示：?????????4、通信子卡接口通信失效及对感应雷的防范措施4.1、通信子卡接口通信失效主要原因有：（1）通信子卡与母板接触不良，由于单板计算机和通信子卡加起来的针脚有352针，在安插时需要一定的技巧和力量才能安插到位。
（2）通信子卡接口芯片故障。
可通过更换故障接口芯片的方法解决。
可通过更换芯片4.2、对感应雷的防范措施由于雷达站一般处于山区地带，在夏秋季节多发强雷雨天气，通信子卡接口容易遭雷击而导致接口芯片损坏，大洋雷达站雷神二次雷达在2006年8月遭遇雷击，造成A通道通信子卡COM2和COM7接口芯片损坏，而2007年5月遭遇的另一次雷击直接导致点迹录取器无法启动。
经分析，通信子卡遭雷击多为感应雷，感应雷通过通信线路串入，所以必须对通信子卡接口做防雷改造才能避免遭雷击导致故障。
大洋雷达站雷神二次雷达采用信号光电隔离的方案，自主研发了光电隔离器，电路图如图2所示图2通过MAX232将RS232电平转换为TTL/CMOS电平，驱动光电转换模块TOTX179（发送）和TOTX198（接收），实现信号的光电转换。
由于采用光信号进行数据传输，实现了雷达询问机与外部设备的电气隔离，消除了外部的感应电压对雷达询问机的破坏，同时由于采用光纤代替通信电缆，也消除了通信线路上的感应雷电，保护了雷达询问机。
经长时间测试，在0~120KHZ数据波特率下传输性能良好，数据的传送正常可靠，未出现误码和数据丢失现象。
5、结束语本文通过对雷神二次雷达点迹录取器各种典型故障的分析和总结，提供了一种行之有效的方法，解决点迹录取器在初试化自检阶段，单板计算机无法通过自检的问题，同时提供了通信子卡维修方法和防雷改造措施，在雷神二次雷达的运行维护中具有一定的借鉴意义。
参考文献：[1] 丁鹭飞. 《雷达原理》[2] 赵留生. 雷神二次雷达维护维修实例. 《空中交通管理》2010年第12期[3] Equipment Manual for Condor MSSR Interrogator。