(勘误版)FCOM系统-飞行管理-飞机位置计算解读

shunshui

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：

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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。