GPS没信号了？

No GPS signal

GPS没信号了？

——四川航空  张杰  刘恒意

近日，受俄罗斯与乌克兰的军事冲突影响，全球导航卫星系统（GNSS）在冲突及周边地区出现越来越多的中断和干扰情况，导致这些区域中运行的飞机，由于无法安全的执行进近着陆程序，最终改变航路甚至改变目的地机场。其实我们平时的飞行中也会遇到GPS信号丢失的情况，这属于正常现象，短时的GPS信号丢失，并不会给飞行带来太大困扰。

首先，我们来看一下GPS是怎么工作的，它给我们的飞机提供了什么？笔者所飞机型为空客320系列，我们就以此为例。GPS主要为飞机提供5个方面的功能：

1.为大气数据惯导组件（ADIRU）提供数据，用于位置计算，评估位置精度和校准惯导系统。

2.为自动连续发射的ADS-B OUT监视数据功能，提供经纬度、水平完整性限制（HIL）、气压高度和几何高度之间的差异、地速等信息。

3.为飞机上的时钟授时（当选择GPS模式时），用于FMS进行预测计算。

4.为地形意识警告系统（TAWS）提供GPS高度，用于预测性GPWS警告。

5.用于卫星通讯。

飞行中当GPS信号中断时，我们常会遇到以下ECAM故障信息：NAV ADS－B RPTG1（2） FAULT, GPS PRIMARY LOST, NAV GPS1(2)(1 2) FAULT,NAV FM/GPS POS DISAGREE, NAV GPWS TERR DET FAULT。这些故障虽然看起来都是飞机失去了GPS数据，但由于警告出现的阔值不一样，我们也有不同的应对措施，如笔者遇到的一个案例：

某日，从北海/福成机场01跑道起飞，执行RNP离场，飞机离地爬升到1200米，跳出NAV ADS－B RPTG 1 FAULT，NAV ADS－B RPTG 2 FAULT，笔者调出GPS监控页面，发现两部GPS接收机都失去了NAV模式，并且搜索到的卫星数为0，但ECAM的进展页面却依然显示GPS PRIMARY，并且导航精度为高。笔者判断，可能由于地形或者其他原因，飞机只是短时失去GPS信号，并没有丧失RNP能力。于是向管制报告了当前区域存在GPS信号干扰的状况后，继续执行RNP离场，当飞机爬升到3000米后，GPS信号恢复故障消失。当时，笔者也存在疑惑，为什么明明没有了GPS信号，飞机却依然显示GPS PRIMARY。后查阅资料得知，当飞机完全失去GNSS信息时，飞机会对位置进行外推，只有当不满足导航完整性的标准时，才会出现“GPS PRIMARY LOST”信息（如图－）。所以短时GPS信号丢失，飞机是满足PBN运行要求的。

图一

当出现两部GPS PRIMARY LOST，或者ECAM显示NAV GPS1 2 FAULT，此时导航精度可能依然是高的，但我们就需要考虑GPS信号可能彻底失去。前者是GPS信号达不到完整性要求，飞行管理系统（FMS）会拒选GPS作为导航信号源；后者是GPS接收机本身故障，无法处理GPS信息提供给飞机使用。这就会影响PBN运行中对GNSS有强制要求的航路，进、离场和进近程序（如RNP-4航路，RNP-1进场，RNP APCH等），导致飞机无法运行这些程序。同时，每个机场对导航设备也有不同的要求：

图二拉萨AR程序，无论精度要求如何必须有两个GPS工作，如若信号丢失需要立刻执行逃离程序。

图二

但是图三成都的RNAV程序就允许GPS不工作，但要求必须D/D/I 与雷达监视。

图三

同样是RNAV程序，图四重庆的进离港则对GNSS有要求。

图四

当出现NAV FM/GPS POS DISAGRE，NAV GPWS TERR DET FAULT，或者CHECK A/C POSITION,FMS1/FMS2 POS DIFF等ECOM或MCDU信息时，我们就不仅要监控GPS工作情况，还要检查导航精度，考虑降级导航管理。此时，飞机可能不单单是GPS系统出现了问题，导航系统、近地警告系统也可能受到了影响，机组可考虑使用原始数据导航，关闭近地警告系统的增强功能等措施。

总结：

1.在飞行预先准备阶段，若局方或公司提示了一些GPS干扰区域，机组应当充分考虑这些干扰对飞行的影响，尽量避开这些区域，若无法避开则应确保选择备份航路，核实一些关键导航设施可用性，飞行前执行完整的ADIRS校准。

2.当机组怀疑GPS信号受到干扰时，可通过检查飞机位置，GPS监控页面等综合判断。

3.当机组确认了GPS干扰，可参考本文，判断信号干扰的可恢复性，对不同的故障信息灵活应对。

END

——本文源自《飞行员》杂志2023年第1期 总第117期

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