莫慌!这不是飞机故障(十一)卫星信号干扰或丢失导致的ADS-B、GPWS TERR DET、ROW/ROP LOST等异常信息

雾满岚江

无论你是一只航线萌新菜鸟，还是摸爬滚打多年的资深放行人员，当机头地面呼叫喇叭响起，耳机里传来机组深情的呼唤：机务大哥上来处理一下时，你会不会心里咯噔一下？莫慌！有些现象看似故障，实际有可能仅仅是受外界环境影响、不恰当的构型设置、不同飞机之间的构型和操作区别等原因导致的不正常现象，不一定是飞机本身出现了故障。然而，很多情况下，由于不熟悉系统原理、不了解过往案例，哪怕是老司机也会弄出令人窒息的操作，甚至把本来没有故障的飞机搞故障，把没有影响的航班搞延误。因此很有必要通过学习系统原理、了解过往案例，掌握快速恢复构型/消除不正常现象的方法，避免不必要的“一番操作猛如虎，事后被喷二百五”的尴尬局面。

运行案例

  20190121 长治飞机落地前机组反映ECAM有NAV ADS-B RPTG 1 FAULT和NAV ADS-B RPTG 2 FAULT警告，落地后恢复正常，警告未再现，PFR显示故障信息：“MMR1 2(40RT1 2)/ATC1(1SH1)，SOURCE:ATC1”。航后量线结果正常，MMR1、MMR2、ATC 1、T/TISS均测试正常。

  20210311 某飞机监控有NAV ADS-B TRAF FAULT、NAV ADS-B RPTG 2 FAULT、NAV ADS-B RPTG 1 FAULT等警告信息，有MMR1 2(40RT1 2)/ATC1(1SH1)、NO MMR 1 DATA (INTM)故障信息。航后测试MMR1、MMR2、ATC1正常，对串MMR1和MMR2观察正常。

原理分析

  激活ADS-B OUT能力的A320飞机，在运行中经常触发GPS相关的警告信息：“ADS-B 1(2) RPTG FAULT”，伴随故障信息：MMR1+2(40RT1+2)/ATC1(1SH1)，如果激活了ADS-B IN能力，还会触发“ADS-B TRAF FAULT”或“NAV ADS-B FAULT”警告信息；相应的机组还可以在状态页面看到ADS-B RPTG、ADS-B TRAF、ADS-B不工作信息；某些时候，还会触发“NAV FM/GPS POS DISAGREE”警告信息。以上现象可能会很快自动消失，也有少部分情况是在飞机落着陆后才消失，地面测试ATC和MMR均正常。

ADS-B 简介

  ADS-B全称Automatic Dependent Surveillance - Broadcast，中文是：广播式自动相关监视。有OUT和IN功能，其中 ADS-B OUT是基础功能。



  ADS-B OUT不需要进行初始的询问，S模式应答机就可自动连续地向ATC地面基站和激活 ADS-B IN功能的飞机发送数据，包括：

  - 由 GPS 提供的纬度和经度，水平完整性限制（HIL）和HFOM(水平品质因子)，气压高度和几何高度之间的差异，地速；

  - 由 ADIRS 提供的气压高度；

  - 由IR提供的航迹，垂直速度；

  - 由 FMS 提供的航班号；

  ‐ 紧急情况指示；

  ‐ 选择的高度和航向，来自 FCU 的气压调定值（QNH/QFE）。

  ADS-B IN即ATSAW（Airborne Traffic Situational Awareness空中飞机活动情景意识），主要是监控并处理由周围飞机广播的ADS-B信息。应注意：与TCAS功能相比，ADS-B IN显示周围活动飞机的额外信息，例如周围飞机的飞行识别、方向、速度等，但是不提供任何警报。出于防撞的目的，飞行机组必须参考 TCAS 功能指示。下图是ADS-B IN指示图。



GPS信号干扰或者丢失对ADS-B的影响

  ADS-B功能的实现，依赖于GPS提供的水平位置信息，按照当前设计的警告逻辑，GPS信号丢失3s，触发 “ADS-B TRAF FAULT”和/或 “ADS-B RPTG 1(2) FAULT” 警告信息，丢失5s，则触发“GPS 1 FAULT”和/或“GPS 2 FAULT”警告信息。FM计算位置和GPS位置不一致超过10s，可能会触发“NAV FM/GPS POS DISAGREE”警告信息。

GPS信号干扰或者丢失对EGPWS（TAWS）的影响

  EGPWS（TAWS）功能的实现，同样依赖于GPS提供的位置信息。一般来说，EGPWS（TAWS）预测功能首选GPS1（MMR1或GPSSU）提供的位置信息，如果GPS1位置信息不可用或者说精度不够，则转为ADIRU1-IRS提供的位置信息，如果ADIRU1-IRS位置信息不可用或者精度不够，则使用FMS1位置数据，如果此时FMS1计算位置精度低，则EGPWS（TAWS）的预测功能失效，触发NAV GPWS TERR DET FAULT警告信息。其他航司曾有双GPS失效，后续PFD出现TERRAIN PULL UP咨询信息，以及TERRAIN语音告警的案例。

GPS信号干扰或者丢失对ROW/ROPS的影响

  ROW/ROPS是指冲出跑道预警/防止冲出跑道系统，是在所有刹车模式下（人工和自动）的安全增强功能，防止落地冲出跑道。在落地阶段，FAC通过实时计算在干和湿跑道上所需刹车距离（使用飞机GPS位置来计算飞机可能停止的位置）和对比可用跑道距离（使用TAWS跑道数据库的跑道数据）来判断飞机是否有冲出跑道风险。激活ROW/ROPS功能的飞机，ROPS/ROW在最后进近阶段从2000ft开始探测，ROW功能从500ft开始预位。如果在着陆阶段GPS信号干扰或者丢失，可能导致在09阶段出现SURV ROW/ROP LOST警告信息。



  GPS信号干扰或者丢失对导航和监控系统的影响和驾驶舱效应如下图。



GPS信号干扰源

  GPS信号为低功率信号。它相当于距离地球表面20000多公里的一个60W灯泡所发出的能量。这意味着其信号很容易受到位于飞机附近的任何在GPS L1频带（1575.42 MHz +/-10 MHz）内发射的地面源的干扰，从而导致GPS数据丢失。



  空客SAFETY FIRST-GNSS INTERFERENCE一文中总结了GPS主要干扰源，包括个人私设干扰设备、 敏感场所保护装置、GPS中继器、电视广播台故障、军事活动等。



处置方法

  1.对于因卫星信号不稳定、地面设备干扰等情况导致空中短时出现ADS-B 1(2) RPTG FAULT警告信息，如果重新接收到GPS水平位置信号后恢复正常，无需进一步措施。

  2.对于空中触发ADS-B 1(2) RPTG FAULT警告信息，并且直到落地才消失的情况，只要MMR和ATC测试正常，不建议执行更深入的维修工作。

  3.双GPS丢失后，如果未自动恢复，应请签派和机组评估是否剩余航路和目的地机场是否可以按照传统导航方式继续飞行、是否涉及运行能力降级、特殊运行限制，不应盲目建议返航/备降。

  4.双GPS丢失后，机组查看MCDU进程页面（PROG页面）上的导航精度可能为"HIGH"或"LOW”，因为这里的导航精度是指的FM计算位置精度。当GPS主用时，FM计算的位置精度总是为 HIGH；当 GPS 主用方式失去时，则可能是"HIGH"或"LOW”，飞行机组必须定期检查该位置精度。



  5.如果空中出现ADS-B 1(2) RPTG FAULT警告信息后，在地面仍然稳定存在，当飞机处于开阔地带，并且机场区域无干扰，应考虑是处于故障条件，建议执行测试和排查。

  6.对于安装有T3CAS的飞机，GPS干扰还能导致触发TCAS故障信息。机队多架飞机曾在同一区域触发TCAS(1000SG)故障信息，机组反馈ND底部TCAS信息闪现，最后均证实存在GPS干扰。对于因干扰引发的TCAS(1000SG)故障信息，通过TSD可以看到TCAS ADVISORY TIMEOUT 和/或 TCAS TRAFFIC FILE TIMOUT代码，该情况不建议更换T3CAS计算机。

敲黑板、划重点

1.GPS提供数据给以下飞机系统：ADIRU、ADS-B、EGPWS（TAWS）预测功能、ATC、FMGC、ROW/ROPS跑道预警/防冲出跑道系统、时钟等。当以上多个系统同时反馈异常时，优先检查是否存在GPS信号干扰或者丢失现象；

  2.当反馈的短时异常现象指向GPS时，通过MMR测试等手段验证机载设备是否存在故障，如测试正常，无需额外维修措施；

  3.可通过以下几个方面进行GPS信号干扰排查：

（1）GPS信号干扰或者丢失是短时现象随即恢复，还是持续时间较长；是单部GPS失效还是两部均失效；

（2）在相同时刻、相同航路是否有别的飞机反馈异常；

（3）涉及航路是否有其他空域用户活动、是否属于军民两用机场、是否有敏感场所、是否有重大活动、是否有GPS信号丢失先例；

（4）通过厂家数据库查询相关区域GPS信号状况等。

  4.如确认是外部干扰导致的GPS信号丢失、降级，应及时将相关时间、航路、干扰时长等信息进行上报。

参考资料：

1、ISI 34.52.00035 NAV ADS-B RPTG x FAULT in GPS degraded environment

2、ISI 34.36.00049 GNSS loss and GNSS Interferences on Airbus A/C

3、TFU 31.50.00.023 Transient 'ADS-B TRAF FAULT' and 'ADS-B RPTG 1(2) FAULT' ECAM alerts in case of dual GPS loss

4、SAFETY FIRST-GNSS INTERFERENCE

fatlion1981

新手一名，帮顶一下哈。。。

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