四创SCR-22SS 二次雷达通信服务器数据异常问题定位与解决方案研究

空中交通管理系统的高效运行高度依赖于通信、导航、监视设施的持续可靠性。作为空域监视体系的核心设备，二次监视雷达（SSR）通过发射询问信号与机载应答机交互，实现航空器目标识别与航迹跟踪，其数据质量直接关系到管制决策的准确性和空域运行安全。值得注意的是，通信服务器作为 SSR 的关键数据处理枢纽，承担着雷达数据格式转换与转发职能，其硬件故障将直接导致雷达数据输出中断或异常。

在此背景下，本研究聚焦国产四创 SCR-22SS 型 SSR 通信服务器电源模块的故障案例，通过深度剖析故障根本原因，为国产空管装备的可靠性设计提供关键性技术反馈。同时，基于针对性的故障诊断过程及经验总结，可为同类二次雷达通信服务器的运维提供参考，进而提升空管关键设施的运行可靠性。

1. 故障现象与系统概述

1.1 系统架构描述

百色二次雷达双通道雷达数据，经两台并行部署的通信服务器进行数据处理与分发 [1]。每台通信服务器输出两路独立的雷达信号：通信服务器 A 输出雷达 A 路信号，服务器 B 输出雷达 B 路信号。上述信号经由 FA36 与 TDM 两套专用传输系统，以冗余传输方式传送至南宁管制区并接入自动化系统进行处理与显示。同时，雷达 A 路与雷达 B 路信号也传输至外部协作单位，用于满足其业务需求。

1.2 故障现象

值班人员在自动化系统运维监测过程中，发现主用（莱斯）与备用（华泰）自动化系统的监控终端频繁出现百色雷达 A 路信号瞬断告警，单次告警持续时长约 2～7 秒后自动恢复。该现象多次无规律发生，且 FA36 传输系统同步监测到 AA 路信号瞬断告警。与此同时，引接百色雷达 AA 路信号的外单位均反馈相同现象。

2 故障诊断与定位

2.1 初步诊断

技术人员确认当前自动化系统以百色雷达 B 路为主用信号源，其状态稳定未影响管制运行。随后按应急处置程序向本单位管制用户及外单位通报故障状态[2]。经排查发现：百色雷达远端监控界面无任何告警提示，雷达数据回放正常。技术人员先尝试切换 A 路雷达信号传输链路（从 FA36 路切换至 TDM 路），自动化系统告警未消失。随后进行雷达通道切换（由 B 通道切换至 A 通道），但告警问题依旧存在。

2.2 故障定位

技术人员对百色雷达进一步开展深入排查，并向雷达厂家通报故障情况，并将从远端监控终端拷贝的数据发送至厂家进行分析。厂家分析后反馈远端数据未发现异常。经技术人员与厂家研讨后，考虑到从远端雷达监控终端获取的雷达数据是源自台站端交换机，而台站端雷达通道发送至传输系统的数据，在交换机输出后还需经通信服务器将网络数据转换为 HDLC 同步数据包，考虑此前切换传输链路和雷达通道未能消除告警，同时其他引接单位也均反馈仅 A 路信号瞬断，由此初步判定故障点位于台站端 AA 路通信服务器可能性最大。技术人员随即联系守台人员协助检查 A 路通信服务器运行状态，未发现异常。

2.3 问题解决

由于台站无适配备件（型号 E.VOVLE-03），向厂家调拨的备件因软件版本不兼容需返厂降级后才能再寄送至现场。等待备件期间，技术人员持续监测设备状态，提前办理停机手续，做好抢修准备工作。

适配备件到位后，技术人员赴台站检查发现 A 路通信服务器数据灯闪烁异常。重启后，服务器数据灯停止闪烁，雷达监控界面显示 A 路通信服务器状态为灰色，网络无法 ping 通。技术人员更换 A 路通信服务器后，数据灯闪烁恢复正常。经长时间持续测试 A 路信号正常稳定，接入自动化测试系统持续观察也正常，雷达双通道恢复正常。

3 根本原因分析及改进措施

3.1 电源模块失分析

将故障通信服务器返厂检测发现电源转换模块加载后输出电压为 3.81V，低于额定值 5V。电源转换模块输出电压不足，致使通信服务器主板供电异常，无法正常工作。拆开电源模块，进一步测试显示，电源模块空载时输出电压为5V 额定值，但加载后电压波动且低于3.8 V。

拆解电源模块后，发现转换模块的电解电容顶端鼓包损坏。更换电源转换模块后，电压恢复正常，网口连接正常，加载后端负载也运行正常，设备其他功能均恢复正常。综合以上分析可知，此次通信服务器数据输出异常是由于设备长期运行导致电源模块电容老化，负载能力下降，引发主板供电异常。

3.2 监控机制缺陷分析

在百色雷达 AA 路信号瞬断期间，雷达监控界面未触发任何告警提示，表明网络通信模块功能正常。然而，同步 RS232 串口指示灯出现异常闪烁现象，结合雷达 A 路信号瞬断的实际情况，表明通信服务器的串行数据输出功能已失效。设备重启后，进一步出现网络连接中断及监控界面状态灰色的现象，该异常现象与电源模块的检测结果一致。

经深度拆解分析，故障根本原因为通信服务器电源模块中的电解电容在长期运行过程中出现鼓包老化。这种老化现象导致性能衰退的电源模块仍能够维持网络接口的低功耗运行，使得监控系统因网络心跳正常而产生误判；但当涉及串口数据转换及输出等高功耗任务时，电源无法提供稳定供电，进而引发串行数据输出功能失效。在设备重启阶段，由于初始化过程中电流需求激增，超出了老化电源模块的承载能力，最终导致设备供电系统崩溃[3]，造成网络通信中断及监控界面无法监控其状态。

综上分析，此次事件暴露出以下问题：1）监控系统仅依赖心跳包判断通信服务器状态，存在一定的局限性；2）通信服务器未监测串口数据输出状态，导致数据异常未被及时发现，同时缺乏数据输出日志功能，延长了故障定位时间；3）通信服务器软件版本兼容性差且厂商未开放固件升级权限，导致备件需返厂处理，影响抢修效率。

4 维护策略优化建议

4.1 强化应急管理体系

构建“预防 - 响应 - 复盘”闭环机制，通过故障案例推演梳理风险，开展理论与实操结合的应急演练，提升运维人员故障排查与处置能力。

4.2 升级技术协作机制

联合厂家优化监控逻辑，新增雷达数据质量、传输时延等关键指标监测，建立备件快速响应通道，明确维护权责与技术支持流程，保障设备稳定运行。

4.3 优化设备隐患排查与备件管理

建立老旧设备电源模块专项排查机制，监测电压、纹波等参数预警风险；实施备件全生命周期管理，定期测试备件性能，对超期电源模块更换电解电容，降低故障概率。

5 小结

本案例表明，二次雷达系统的冗余运行设计在保障系统可靠性方面发挥着重要作用，非公共部分故障通常不会引发雷达双路信号中断或异常，但单路雷达信号异常会降低运行保障可靠性，需尽快消除风险。在故障定位时需突破传统思维局限，从全业务链视角出发，系统整合分析各环节设备的告警信息、运行参数及状态数据，避免因过度依赖监控界面而导致故障误判或漏判。

参考文献：

[1] 四创电子 .*SCR-22SS 二次雷达技术手册 [Z]. 合肥 : 安徽四创电子股份有限公司 ,2020.

[2] 中国民用航空局 . 民航空管通信导航监视设备维护维修规程 (AP-86- TM-2020-01). 北京 : 中国民航出版社 ,2020.

[3] 王建军等 . 电子设备电源模块失效机理与预防性维护 [J]. 电子技术应用 ,2021,47(5):89-93