某型飞机捷联惯性导航系统的故障分析

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1、维修MAINTENANCE某型飞机捷联惯性导航系统的故障分析FailureAnalysisontheStrap-downInertialNavigationSystemforaCertainTypeofAircraft■唐福军　丛志民/凌云科技集团有限责任公司摘要：介绍了某型飞机HJG-1H2捷联惯性导航系统一系列故障的排除过程，为该系统的日常维护和修理提供参考。关键词：捷联惯性导航系统；惯性测量部件；故障Keywords:SINS；inertialmeasurementunit；failure两架某型飞机因HJG-1H2捷联惯性气平台），加速度计和陀螺所构成的惯性通过对两架飞机的故障情况进行

2、收导航系统故障频发，严重影响飞行安全，测量部件直接固联于载体上，通过计算集，共发现5种故障现象，其中前4种发生导致飞机停飞。其中一架飞机在两个月机实时地解算姿态矩阵表示式（数学平在同一架飞机上，具体故障现象如下。内更换惯性测量部件4次，每次更换后只台），求得载体的航向、姿态、位置、速度1）故障现象1：惯导有时报“21”故能使用1～2个飞行日就出现新的故障；等信号。图1为捷联惯性导航系统的原理障代码。另一架飞机的捷联惯性导航系统偶尔出框图，其中b为飞机的机体坐标系，n为导2）故障现象2：惯导故障灯闪亮。现重启、显示器花屏故障。航坐标系，姿态矩阵解算相当于建立数3）故障现象3：惯导只显示GNSS信

3、号。b学平台，ωin相当于对数学平台作施矩4）故障现象4：惯导显示偏航距误1捷联惯性导航系统工作原理的指令量，该指令量根据所选定的导航差大。HJG-1H2捷联惯性导航系统是某坐标系和解算得到的速度和位置计算得5）故障现象5：惯导偶尔重启、显示型飞机的主要导航设备，由惯性测量部出。由于捷联惯性导航系统没有电气平器花屏。件、安装支架、控制显示器、磁航向传感台，因而结构简单、体积小、重量轻、可靠2.2原因分析和排除方法器、GNSS接收机天线等部分组成。主要性高、便于维护，且成本大大降低。但是由于出现故障现象2和4的惯性测量用途：一是向驾驶员提供飞机的位置与由于惯性器件直接固联于载体上，不具部件已返回

4、制造厂修理，而惯导只显示速度等导航参数，然后由驾驶员依据这有像平台式惯导系统那样通过环架隔离GNSS信号的故障通过机上通电已确定些参数，按照预定航线人工驾驶飞机至运动的作用，所以要求陀螺和加速度计为其内部陀螺损坏无法继续使用，因此目的地；二是在提供导航参数的基础上，的动态范围大且具有在恶劣动态环境下重点分析故障现象1和5的故障。通过控制系统将飞机自动地按预定的航确保其正常工作的能力。就目前的状况1)惯导有时报“21”故障代码线引导至目的地，实现自动驾驶。即使在和发展趋势来看，从框架式位置、速度初值GNSS全球卫星定位系统失效的情况下，平台惯导系统向捷联式惯b比例坐标n加速度计ff导航位置、捷联

5、惯性导航系统通过内部性能降级处导系统转移，从纯惯性系统机组合变换解算速度体理（与大气机组合），也可保持短期导航向以惯性系统为基础的组坐标姿态矩阵姿态矩阵航向、姿态航向、能力，其姿态、航向精度优于航姿系统，合导航系统发展，是今后惯系初值解算解算姿态可以保证载机作战、训练任务的完成和导技术发展的必然趋势。bbωnb顺利返航。HJG-1H2捷联惯性组合导航陀螺指令组合bb解算ωibωin系统与平台式惯性导航系统的主要区别2故障分析和排除是不再有实体的机电陀螺稳定平台（电2.1故障现象图1捷联惯性导航系统原理框图航空维修与工程2016/684AVIATIONMAINTENANCE&ENGINEERIN

6、Gwww.aviationnow.com.cn通过原理分析得知，惯导报此故障该电源线是从惯性测量部件安装支架报“21”故障，故障得以彻底排除。的原因有三个：一是磁航向传感器本身的XS1插头的17和24号插针输出→机上通过上述故障分析，判断该机另外有故障；二是惯性测量部件输出电压故4340接线板→机上6541转接插头→机上三次故障产生的主要原因也可能是由于障；三是惯性测量部件与传感器之间的6542转接插头→磁航向传感器XS4插头定位销变形导致的插头座接触不良，这接口线路故障。且此故障是偶发性故障。的8和11号插针，对线路进行分段测量，是因为：惯性测量部件所有信号，除了通过调查了解到，地面静态通电

7、检各段线路导通测量结果正常。GPS信号是从高频插头输入外，其余的查时基本上未出现此故障，多是在发动d.通过上述检查（电压、线路导通检输入、输出信号都是通过CFKM4-67/26机开车，尤其是飞机起飞、降落的瞬间出查均正常），初步判断故障是由于惯性测JT4矩形插头座传输；由于惯导系统正常现。多次更换惯性测量部件与磁航向传量部件的插头与安装支架上的插座接触重新启动的时间是在其断电后至少5min感器，但