民航系统简介（一）
2006-02-17 21:12阅读：
网上偶得的民航系统简介，主要是电子方面的，希望能使大家对它们有所了解
（一）民航飞机的通信系统
通信系统的主要用途是使飞机在飞行的各阶段中和地面的航行管制人员、签派、维修等相关人员保持双向的语音和信号联系，当然这个系统也提供了飞机内部人员之间和与旅客联络服务。
它主要分为：甚高频通信系统、高频通信系统、选择呼叫系统和音频系统。
1.甚高频通信系统（VHF：VeryHighFrequency）
使用甚高频无线电波。它的有效作用范围较短，只在目视范围之内，作用距离随高度变化，在高度为300米时距离为74公里。是目前民航飞机主要的通信工具，用于飞机在起飞、降落时或通过控制空域时机组人员和地面管制人员的双向语音通信。起飞和降落时期是驾驶员处理问题最繁忙的时期，也是飞行中最容易发生事故的时间，因此必须保证甚高频通信的高度可*，民航飞机上一般都装有一套以上的备用系统。
甚高频通信系统由收发机组、控制盒和天线三部分组成。收发机组用频率合成器提供稳定的基准频率，然后和信号一起，通过天线发射出去。接收部分则从天线上收到信号，经过放大、检波、静噪后变成音频信号，输入驾驶员的耳机。天线为刀形，一般在机腹和机背上都有安装。
甚高频所使用的频率范围按照国际民航组织的统一规定在118.000～135.975MHZ，每25KHZ为一个频道，可设置720个频道由飞机和地面控制台选用，频率具体分配为：
118.000～121.400MHZ、123.675～128.800MHZ和132.025～135.975MHZ三个频段主要用于空中交通管制人员与飞机驾驶员间的通话，其中主要集中在118.000～121.400MHZ；
121.100MHZ、121.200MHZ用于空中飞行情报服务；
121.500MHZ定为遇难呼救的全世界统一的频道。
121.600～121.925MHZ主要用于地面管制；
值得注意的是通信信号是调幅的，通话双方使用同一频率，一方发送完毕，停止发射等待对方信号。
2.高频通信系统（HF：HighFrequency）
是远距离通信系统。它使用了和短波广播的频率范围相同的电磁波，它利用电离层的反射，因而通信距离可达数千公里，用于飞行中保持与基地和远方航站的联络
。使用的频率范围为2－30MHZ，每1KHZ为一个频道。大型飞机一般装有两套高频通信系统，使用单边带通信，这样可以大大压缩所占用的频带，节省发射功率。高频通信系统由收发机组、天线耦合器、控制盒和天线组成，它的输出功率较大，需要有通风散热装置。现代民航机用的高频通信天线一般埋入飞机蒙皮之内，装在飞机尾部，不过目前该系统很少使用。
3.选择呼叫系统（SELCAL）
它的作用是用于当地面呼叫一架飞机时，飞机上的选择呼叫系统以灯光和音响通知机组有人呼叫，从而进行联络，避免了驾驶员长时间等候呼叫或是由于疏漏而不能接通联系。每架飞机上的选择呼叫必须有一个特定的四位字母代码，机上的通信系统都调
在指定的频率上，当地面的高频或甚高频系统发出呼叫脉冲，其中包含着四字代码，飞机收到这个呼叫信号后输入译码器，如果呼叫的代码与飞机代码相符，则译码器把驾驶舱信号灯和音响器接通，通知驾驶员进行通话。
4.音频综合系统（AIS）
包括飞机内部的通话系统，如机组人员之间的通话系统，对旅客的广播和电视等娱乐设施以及飞机在地面时机组和地面维护人员之间的通话系统。它分为飞行内话系统、勤务内话系统、客舱广播及娱乐系统、呼唤系统。
l）飞行内话系统：主要功能是使驾驶员使用音频选择盒，把话筒连接到所选择的通信系统，向外发射信号，同时使这个系统的音频信号输入驾驶员的耳机或扬声器中，也可以用这个系统选择收听从各种导航设备来的音频信号或利用相连的线路进行机组成员之间的通话。
2）勤务内话系统：是指在飞机上各个服务站位，包括驾驶舱、客舱、乘务员、地面服务维修人员站位上安装的话筒或插孔组成的通话系统，机组人员之间和机组与地面服务人员之间利用它进行联络，如地面维护服务站位一般是安装在前起落架上方，地面人员将话筒接头插入插孔就可进行通话。
3）客舱广播及娱乐系统：是机内向旅客广播通知和放送音乐的系统。各种客机的旅客娱乐系统区别较大。
4）呼唤系统：与内话系统相配合，呼唤系统由各站位上的呼唤灯和谐音器及呼唤按钮组成，各内话站位上的人员按下要通话的站位按钮，那个站位的扬声器发出声音或
接通指示灯，以呼唤对方接通电话。呼唤系统还包括旅客座椅上呼唤乘务员的按钮和乘务员站位的指示灯
（二）增强型近地警告系统
EGPWS：EnhancedGroundProximityWarningSystem增强型近地警告系统
TAWS:TerrainAwarenessWarningSystem地形提示和警告系统
GPWS:GroundProximityWarningSystem近地警告系统
CFIT：Controlledflightintoterrain可控飞行撞地
FAA：FederalAviationAdministration联邦航空局（美国）
可控飞行撞地与近地警告系统
在介绍EGPWS增强型近地警告系统前我们要先了解它的前身GPWS近地警告系统。为什么需要近地警告系统呢？这又要从CFIT（受控撞地、可控飞行撞地）说起。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。
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：当飞机起落架和襟翼均在着陆形态，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
GPWS的不足在于飞向陡峭地形时预警时间不够，以及飞向不是跑道的平地时的告警。这些不足也导致CFIT事故仍然不断出现，国际民航组织提出了安装TAWS地形提示和警告系统弥补GPWS的不足，以避免类似的CFIT事故，TAWS系统在保持原有GPWS系统优点的同时，增加了前视地形警戒和地形显示等新功能，能使飞行机组更全面地了解飞机周边的地形态势，从而进一步降低CFIT事故的发生率。
目前，全世界只有一家供应商HONEYWELL公司，他们提供的TAWS系统也就是EGPWS增强型近地警告系统。1996年，该系统通过了美国联邦航空管理局（FAA）的鉴定。正如其名称所示，它是传统近地警告系统（GPWS）的改进产品。
迄今为止，全世界已经安装EGPWS设备的飞机没有发生过一起可控撞地（CFIT）事故。
为了简化机组与EGPWS的联系，让机组更快适应，EGPWS的警告方式与传统GPWS几乎一样，也包括了传统GPWS的相关功能，GPWS的具体功能、运行方式这里就不介绍了，下面介绍的是EGPWS与传统GPWS相比的一些新功能和特点。
增强型近地警告系统有以下特点：
增强型近地警告系统使用自身的全球机场位置数据库和地形数据库，并且利用飞机位置、气压高度和飞行轨迹信息来确定潜在的撞地危险。机场位置数据库装有全球所有长度超过3500英尺（1067米）的2万多条跑道的资料，地形数据库包括了全球几乎所有的地形情况，在数据库中，地球表面被分为无数的方格，根据每个方格中的地形最高点来标明其方格的数值。而且这些资料会定期更新。当飞机在飞行过程中，在进入某一机场附近时，飞机所探测到的周围环境的数据会实时地与机上存有的数据进行对比，飞机在进入危险区之前，系统就会向机组发出警告，避免雨雾等恶劣天气中在飞行员仍然有效控制飞机的情况下发生飞机撞地或撞山的事故。该系统目前已成为波音和空中客车新出厂飞机的标准配备。
EGPWS使用简要介绍：
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。
我国民航飞机安装EGPWS的情况
按中国民航总局要求，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。
早在1997年，我们就开始关注和跟踪国际上关于近地警告系统的要求并一直关注TAWS系统安装政策的进展。同时，原来制约国内应用这一系统的主要问题在管理和技术上已有突破，比如数据库的有效性、地球坐标系差异的误差消除、地面无线电导航覆盖不足的补偿等等。这些都使在我国机队安装这一系统成为可能。1998年－1999年，美国FAA开始就TAWS系统的安装政策和适航要求征求意见，并于1999正式颁布了这一系统的安装政策。当时我们已经开始考虑我国的相关要求，对我国现有机队600多架飞机的安装情况进行了普查和具体的安装可行性调查研究，同时分析了FAA、JAA和ICAO的政策要求，认为我国有安装这一系统的可行性和必要性。2002年6月，民航总局适航司在制定了政策草案后，召开了研讨会，向航空公司进一步了解情况，求得反馈信息。2002年9月，民航总局正式颁发了TAWS安装政策。根据民航总局2002年9月颁发的文件，国内航空公司将于2004年底前在30座以上的客机上全部安装增强型近地警告系统。
明天继续吧～～
