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GPWS与EGPWS浅析

2015-01-25 20:21阅读:
最近对GPWS相关知识进行了简单学习,现将学习成果和大家分享。
一、缩略语
EGPWS:Enhanced Ground Proximity Warning System 增强型近地警告系统
TAWS:Terrain Awareness Warning System 地形提示和警告系统
  GPWS:Ground Proximity Warning System 近地警告系统
  CFIT:Controlled flight into terrain 可控飞行撞地
  FAA:Federal Aviation Administration 联邦航空局(美国)
二、背景
CFIT就是在飞行中并不是由于飞
机本身的故障,或发动机失效等原因发生的事故,而是由于机组在毫无觉察危险的情况下,操纵飞机撞山、撞地或飞入水中,而造成飞机坠毁或严重损坏和人员伤亡的事故。
根据国际民航组织的统计,可控飞行撞地目前已经成为导致商用喷气飞机机体损毁事故和人员死亡事故的元凶。为此,民航开始在飞机上安装GPWS近地警告系统避免类似事故的发生,增加安全性。
  1974年,FAA开始对在美国空域飞行的航班上的GPWS进行强制安装要求,1979年,国际民航组织推荐使用者安装该设备。此后CFIT事故急剧减少。1985年后,CFIT事故每年仅发生1到2次,而强制要求安装前每年发生7到8次。目前,全球几乎所有的商用喷气飞机均装备GPWS。 目前全球97%的民用飞机都安装了普通型近地警告系统(GPWS),这使受控撞地(CFIT)事故明显减少,但因目前安装在飞机上GPWS存在设计的局限性,仍然有CFIT事故的发生.为了解决这一问题,1998年霍尼韦尔等公司推出了增强型近地警告系统(Enhanced Ground Proximity WarningSystem,简称EGPWS).另外,FAA要求在2005年1月1日以后终止使用GPWS,而安装EGPWS.目前部分航空公司已经开始改装EGPWS,

三、近地警告系统与增强型近地警告系统
  1、近地警告系统
  GPWS由近地警告计算机、警告灯和控制板组成。它的核心是近地警告计算机,一旦发现不安全状态就通过灯光和声音通知驾驶员,直到驾驶员采取措施脱离不安全状态时信号终止。
  近地警告系统主要把危险状况分为6种方式警告:

  --下降速度过大;
  --对于地面的接近速率过大;
  --起飞或复飞爬高时襟翼下放得太小;
  --飞机离地高度不够;
  --飞机进近时,下滑道向下偏离;
  --风切变

  近地警告系统还通过在驾驶舱内的扬声器向驾驶员发出声音报警,警告系统的主指示灯发出报警指令,并在电子飞行仪表系统上显示警告信息。
  虽然GPWS能有效地减少了事故,但是CFIT事故仍然是导致商用喷气飞机事故的主要原因,事故数据显示GPWS有需要改进的区域.现行的GPWS有以下特点和不足之处
  ---不能了解前方的情况。它只有“下视”功能,依赖于无线电高度,而无线电高度不能反映飞机前方的地形情况。
  ---虽然可通过对过去的飞行信息进行跟踪和对以后的飞行信息进行预测,以评估前方是否存在危险。使飞机飞向上升坡度很大的地形时,向驾驶员发出告警信号。但如果前方出现突然上升的地形,垂直的峭壁或陡峭的悬崖,则无法及时发出告警信号
  ---存在“无警告”的因素限制:当飞机起落架襟翼均在着陆形态,并以正常速率下降时,无法提供地形警告,因为此时GPWS认为飞机将降落在机场,为避免干扰,需要抑制告警事实表明,不少CFIT事故就是在降落阶段发生。

  EGPWS增强型近地警告系统

  为了显示地形和提供地形告警,EGPWS的计算机与飞机的其他系统链接。飞机的导航系统提供飞机目前的位置,这可告诉计算机应参照地形数据库中的哪一部分,飞机的高度表可告诉计算机目前的飞行高度以便其确定何处的地形高度会引发危险。
如何发出警告:
  EGPWS可以向机组提供警戒等级或警告等级信息。当前飞行状况导致EGPWS警戒或警告启动时,无论机组是否选择,地形图将强制性的自动显示在飞行仪表上。
  由于使用了地形数据库,所以EGPWS可比GPWS更早地发出预警信号。在EGPWS中,计算机沿着飞机的预定航迹连续搜索数据库,这样可使系统具有虚拟的前视能力。
  飞机直飞、平飞或机动飞行时均可采用预警的工作方式。若飞机正在下降,计算机会沿下滑航迹进行搜索;若飞机正在转弯,则沿转弯航迹搜索。
  如果EGPWS认为飞机的航迹在某处与地形太近,它会提前一分钟以上发出音频和视频告警信号,要是计算机认为时间还需提前的话,则会更早发出告警的时间。
中国民航总局要求,从2005年1月1日起,我国所有最大审定起飞重量超过15000公斤或客座数超过30的涡轮发动机飞机,都要安装EGPWS系统,目前,进展顺利。
四、TERR抑制功能
TERR开关控制的是EGPWS的功能,包括 : 抑制地形资料通告显示(TAD)以及地形余度保护(TCF)方式,而并不影响基本GPWS方式,即本文第三节中近地警告系统的6种危险方式警告是可用的。

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