shunshui 发表于 2024-4-18 10:17:31

(勘误版)FCOM系统-飞行管理-飞机位置计算解读

之前的文章,FCOM系统-飞行管理-飞机位置计算解读,对于FM位置到底是(MIX IRS)/GPS的混合,还是MIX(IRS/GPS)的混合,理解有误,所以进行勘误,正确的理解应该是:FM位置是(MIX IRS)+GPS的混合。

1、有可信的空客回复函为依据,说的很清楚明白(作者之前错误观点来自另外一份“回复函”,所以我们还得以公开的手册为依据,对各类回复函考证使用。)‍‍‍‍‍

2、FCOM手册写的没有错,错在理解上。FCOM飞行位置计算章节的布局顺序先讲了MIX IRS然后是GPS位置,然后是RADIO位置,然后是FM位置,最后讲导航模式。导航模式顺序即FM位置的更新梯次:MIX IRS 首选GPS更新,其次用无线电更新,当GPS和无线电都用不了就退为纯惯导结合BIAS,即3IRS+GPS--3IRS/DME/DME--3IRS。这里的3IRS指的就是MIX IRS,除了表面文字上存在对MIX IRS/GPS单词的误解,手册中从来没有3个GPIRS混合的概念出现。

3、实例验证3IRS说的是MIX IRS。

关闭(故障)一个IRS,导航模式的显示(下图1IRS/GPS)和MIX IRS章节内容相符,即当一个IRS故障时候,FMGC使用一个IRS(同侧或者IRS3),下图中,因为IRS1关闭,所以左座FMGC只使用一个IRS3作为MIX IRS的计算,体现在FM的导航模式为1IRS/GPS,而非2IRS/GPS。1IRS的显示证明了MIX IRS的章节描述符合此处导航方式,即正常时候的3RS就是MIX IRS。



FCOM飞行管理-飞机位置计算解读

一、概述



飞机有两部FMGC,分别为FMGC1和FMGC2,如果表述为FMS1和FMS2其实是一个意思。重点有两个:

1、FMGC有位置计算功能。每部FMGC计算飞机位置(FM位置),数据源是IRS惯导位置、无线电位置、GPS位置。

2、FMGC有位置选择的功能。每部FMGC会根据“位置设备”的预测精度和完整性选择一个最精确的位置,在无故障的情况下,顺序是GPS+IRS-导航台+IRS-单纯的IRS。

二、MIX IRS位置





每部FMGC都会收到3部IRS的位置,然后计算一个MIX IRS位置,如果其中一个IRS位置偏移,MIX IRS位置的计算就会减少该IRS位置的权重。提取三个重点:

‍‍‍

1、MIX IRS位置始终在计算并显示在MCDU位置监控页面,不管是否有IRS出现偏移。‍‍‍‍

2、一个IRS故障,每部FMGC使用一个IRS(同侧或者IRS3),也就是说MIX IRS等于FMGC同侧的IRS或者IRS3。‍‍‍‍‍‍‍‍

3、FMGC始终在检测IRS位置,如果某个IRS偏差过大,那么FMGC计算机会拒用该IRS位置,并且MCDU显示“CHECK IRS1(2)(3)/FM POSITION信息。

三、GPS位置



此章节的标题容易造成困扰,此处GPS位置不是单纯的GPS MONNITOR页面中的GPS1或2卫星位置,而是指IRS混合GPS处理后的GPIRS位置。

每部IRS独立选择GPS1或者GPS2,举例,IRS1理论上可以有IRS1+GPS1或IRS1+GPS2。注释部分给出,通常情况下的搭配是IRS1+GPS1,IRS2+GPS2,IRS3选择GPS1还是2取决于SWITCHING面板上ATT HDG位置的选择,比如选择在机长侧,那么IRS3+GPS1。



每个FMGC既然收到了三个GPIRS位置,那么显示在位置监控页面的是哪个呢?手册说的是基于品质指数和优先权。所以,考虑的顺序就是先品质指数后优先权。

1、首先基于品质指数(FIGURE OF MERIT),这个指数类似于在GPS监控页面能看的MERIT数值,可以理解为位置精度。首先选择精度最高的GP IRS来显示。可见,FMGC对于每个GPIRS的品质都是有监控和比较的。



2、在品质指数一样的情况下,按照同侧GPIRS位置- GPIRS3-对侧GPIRS位置的顺序来显示。所谓同侧和对侧是因为两个FMGC是独立计算,但又互相连通,比如右座是FMGC2,那么右座MCDU的3L行GPIRS显示正常就应该是IRS2+GPS2。



GPS可以被FMGC自动拒选,也可以被机组手动拒选,拒选后位置更新就变为无线电位置更新。‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍

三、RADIO位置



每侧FMGC用同侧的导航台来计算自己的无线电位置,这些导航台显示在SELECT NAVAIDS页面。也就是说两侧MCDU看到的无线电位置可以不一致,看到的导航台也可以不一致,如果一致那仅仅是巧合,我们通常看到一致,就容易把巧合当必然。



导航台对于位置更新来说,也是有参与的顺序,DME/DME优于VOR/DME优于LOC。值得注意的是在GPS/IRS更新的模式下,LOC被用于快速更新,这也是部分机场在截获LOC后出现FM/GPS位置不一致警告的原因。

四、FM位置


FM位置通常是GPIRS位置,是3个GPIRS的混合,而不是混合惯导与GPS的混合,容易理解错。勘误:MIX IRS/GPS应该理解为(MIX IRS)/GPS。在位置监控页面能看到FMGC1和FMGC2两个位置的显示。当GPS主用的时候,起飞位置更新被抑制,也就是说当GPS主用失去的时候,起飞时飞机的FM位置是自动更新到MCDU数据库中的起飞跑道头坐标,所以此种情形下减跑道起飞时候必须要输入take off shift数值进行位置修正。

为什么在飞行中FM位置随着高度上升趋近于无线电位置或者GPS位置?因为惯导位置是速度和时间的累积,高度对于惯导来说也是一种“位移”,可以想象,地球表面是圆的,坐标只是地面的投影,两点之间空中的实际距离和地面的距离并不一致。

五、BIAS偏差‍‍

BIAS是GPIRS位置或RADIO位置与MIX IRS位置的偏差,FMGC始终在计算BIAS偏差,但是偏差并不展现给机组看。BIAS的用处是,当GPS或者无线电信号收不到时候,FMGC可以拿最近记忆的BIAS来叠加MIX IRS位置,得到相对最精确的FM位置。



怎么更新BIAS?除了自动更新,也可以人工更新,那就是当GPS主用失去时候,在PROG页面的UPDATE输入功能。

六、位置监控页面解读



1L和2L左右座显示一致,分别代表FMGC1和FMGC2位置。

3L、4L、5L左右座可显示不一样,因为左座显示为FMGC1计算,右座显示是FMGC2计算。‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍

3L、4L用于位置更新,也就是BIAS的计算,BIAS=3L-4L。‍‍‍

5L是同侧FMGC计算IRS与自己FM位置的偏差。比如静止时候IRS1、2、3位置坐标是不变的,但是显示在左座MCDU上就是IRS与FMGC1位置的偏差,右座MCDU显示的就是惯导与FMGC2位置的偏差,左右座显示可能会不一样。‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍

七、实战案例‍‍

场景是在地面滑行阶段,飞机出现了 NAV FM/GPS POS DISAGREE警告,飞机剎停处置。



(左座MCDU1)          (右座MCDU2)

解读:

1、L1行是FMGC1位置,L2行是FMGC2位置,在左右座的MCDU上显示一致,这符合两部FMGC的信息交互的原理。‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍

2、L1行的FMGC1位置,导航模式是3IRS/GPS,根据3个(IRS/GPS)FMGC生成混合最佳位置,FMGC有位置监控和评估的功能,而不是MIX IRS与GPS的混合。勘误:此处为正常的(MIX IRS)+GPS。

3、L2行的FMGC2位置,导航方式是3IRS,根据导航方式降级顺序不应该是3IRS/DME/DME吗?

因为FMGC2显示的L3行RADIO是虚线。为什么是虚线,因为地面搜不到DME导航台信号,所以直接退步到最基础的纯惯导导航模式。‍‍‍‍‍

4、左座MCDU1的L3行是GPIRS,右座MCDU2的L3行是RADIO,为什么?

FMGC1收到正确的GPS信号,所以FM1位置导航模式为GPIRS。FMGC2收到错误的GPS信号,自动拒绝了它认为错误的GPS,所以按照导航模式降级的顺序,自动降级无线电位置更新。但未有新的RADIO信号更新,所以显示的位置还是错误的老位置。

5、FMGC2位置显示的导航模式是3IRS,为什么和MIX IRS位置相差很多?

此3IRS是FM位置的导航模式,而不是混合惯导位置,所以两者不一样。还记得BIAS的功用吗,当GPS或者无线电导航台不可用时候,FMGC会根据MIX IRS位置修正最近记忆的BIAS得到相对准确的FM位置。

此FMGC2位置与MIX IRS位置差很多,也和FMGC1位置差很多,说明之前GPIRS位置是错误的,所以更新的BIAS也是错误的。

理论上FM位置的3IRS导航模式结合BIAS偏差应该比MIX IRS位置更准确,这种理论是建立在GPS信号的正常丢失,而不是受到干扰和跳变。此例中,MIX IRS位置比FM2位置要准确,说明是GPS的非正常位置跳变导致。

6、左右座IRS1,IRS2,IRS3的偏差为什么显示不一致?

前文已经描述,同一时刻三部惯导的坐标不会变,之所以显示出偏差不一样,是因为对比的数据源分别是FM1位置和FM2位置,如上图,左座IRS1偏差1.3海里是相对于FMGC1位置,右座IRS偏差3.5海里是相对于FMGC2位置。‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍

7、此案例到底是什么故障,如何处置?‍

此案例惯导无故障,如果惯导不一致,应该跳出来CHECK IRS1(2)(3)/FM POSITION信息。‍‍‍‍

FM/GPS 位置不一致,顾名思义就是FM位置和GPS位置不一致,此案例GPS2的位置错误,导致FMGC2位置错误,FM2与GPS1位置偏差过大,就跳此故障。也可以认为FM1位置与GPS2位置相差过大。‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍

注意GPS位置错误并不代表GPS故障,如果GPS故障未显示在状态页,那么仅仅可能是GPS受到干扰。如今的GPS信号干扰现象,已经十分常见。
页: [1]
查看完整版本: (勘误版)FCOM系统-飞行管理-飞机位置计算解读