飛行校驗(yàn)系統(tǒng)GPS/DGPS定位及排故分析

潘曦　李申旺

摘要：要保證飛機(jī)的各類導(dǎo)航設(shè)備的質(zhì)量和精度滿足飛行的要求，實(shí)施飛行校驗(yàn)非常必要。在實(shí)際操作過(guò)程中，完成飛行校驗(yàn)需要一套擁有高性能的機(jī)載飛行校驗(yàn)系統(tǒng)，其中最為重要的就是實(shí)時(shí)定位分系統(tǒng)，對(duì)飛行校驗(yàn)的結(jié)果產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。本文針對(duì)飛行校驗(yàn)系統(tǒng)，基于故障的隔離案例進(jìn)行相關(guān)分析。

關(guān)鍵詞：飛行校驗(yàn)；GPS；DGPS；故障排除

中圖分類號(hào)： V249.32 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）06（b）-0000-00

飛行校驗(yàn)對(duì)于飛機(jī)的飛行具有非常重要的意義，其需要為地面上的戴航設(shè)備提供完整、定期的校驗(yàn)數(shù)據(jù)以保證設(shè)備性能的完好和精度滿足要求，進(jìn)而確保飛行過(guò)程的安全。飛行校驗(yàn)的核心要素就是機(jī)載飛行校驗(yàn)系統(tǒng)，其中的定位分系統(tǒng)又是機(jī)載飛行校驗(yàn)系統(tǒng)的核心，能夠決定飛機(jī)的飛行位置，在整個(gè)校驗(yàn)過(guò)程中占有至關(guān)重要的地位。在當(dāng)前，飛行校驗(yàn)過(guò)程中通常使用GPS以及差分GPS實(shí)施定位。

一、飛行校驗(yàn)系統(tǒng)概述

飛行校驗(yàn)系統(tǒng)主要就是利用系統(tǒng)中存儲(chǔ)好的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)航型號(hào)、精確的設(shè)備位置數(shù)據(jù)以及飛機(jī)的實(shí)施飛行參數(shù)等對(duì)地面的導(dǎo)航設(shè)備是否可用、其精度是否滿足要求進(jìn)行評(píng)估。飛行檢驗(yàn)系統(tǒng)安裝在飛行的飛機(jī)上，在飛行期間由專業(yè)的校驗(yàn)工作人員對(duì)各個(gè)參數(shù)的精確性進(jìn)行檢查，地面工作人員根據(jù)機(jī)上人員的數(shù)據(jù)對(duì)導(dǎo)航設(shè)備的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

飛行校驗(yàn)系統(tǒng)的計(jì)算處理構(gòu)成部門在飛行中進(jìn)行兩個(gè)方面的運(yùn)算：首先是比較標(biāo)準(zhǔn)大巷信號(hào)與實(shí)際接受到的當(dāng)行信號(hào)之間的差異，對(duì)導(dǎo)航系統(tǒng)的實(shí)際信號(hào)值是否滿足容限要求進(jìn)行判定；其次是根據(jù)定位分系統(tǒng)傳送飛機(jī)飛行位置以及導(dǎo)航臺(tái)的具體位置實(shí)施運(yùn)算，得到飛機(jī)與導(dǎo)航臺(tái)之間的實(shí)際距離，然后根據(jù)實(shí)際接受的方位值等進(jìn)行對(duì)比，得到兩者之間的產(chǎn)生的誤差。由此可以得知飛機(jī)在飛行期間的實(shí)時(shí)位置直接對(duì)飛行校驗(yàn)的結(jié)果產(chǎn)生影響。飛機(jī)飛行中的定位方式非常多，通過(guò)GPS實(shí)時(shí)航路導(dǎo)航設(shè)施的校飛、多點(diǎn)DEM進(jìn)行定位以及使用精密氣壓高度表等。本文中對(duì)民航飛行校驗(yàn)中的9205A系統(tǒng)中GPS，以及0101系統(tǒng)中DGPS為例進(jìn)行排故分析。

二、飛行校驗(yàn)系統(tǒng)GPS/DGPS定位及排故分析

（一）9205A校驗(yàn)系統(tǒng)中GPS定位及排故

9205A校驗(yàn)系統(tǒng)中GPS主要出現(xiàn)需要很長(zhǎng)時(shí)間才能進(jìn)入導(dǎo)航狀態(tài)的故障。由于該系統(tǒng)投入使用時(shí)間不長(zhǎng)，驗(yàn)收期間沒(méi)有出現(xiàn)異常報(bào)告，因此主要對(duì)GPS定位系統(tǒng)中的部件進(jìn)行故障排查。為了使工作流程更加簡(jiǎn)潔，將與GPS系統(tǒng)相關(guān)的接收設(shè)備、天線、飛行管理計(jì)算機(jī)等相關(guān)部件進(jìn)行更換，但是故障仍然存在。在多種嘗試之后回到最初的假設(shè)，認(rèn)為還是GPS定位分系統(tǒng)存在問(wèn)題。根據(jù)故障來(lái)看，GPS接收機(jī)在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)都處于起始狀態(tài)，但是仍然可以進(jìn)入到導(dǎo)航頁(yè)面當(dāng)中，證明校驗(yàn)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)與接收機(jī)之間的信號(hào)交聯(lián)是正常的。因此故障很可能發(fā)生在GPS接收機(jī)以及位置的起始端。在排查GOS接收機(jī)之后故障仍存在，因此將故障源鎖定在位置起始部分。因?yàn)椴考谂殴手幸呀?jīng)更換，同時(shí)慣導(dǎo)能夠有效的接受數(shù)據(jù)進(jìn)入到導(dǎo)航狀態(tài)，證明位置數(shù)據(jù)是正常的。故障很可能出現(xiàn)在線路中，測(cè)量過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，慣導(dǎo)和GPS接收機(jī)之間的數(shù)據(jù)線于出廠階段就被接錯(cuò)，隨后工作人員將接錯(cuò)的線恢復(fù)到正確的位置進(jìn)行啟動(dòng)，與校驗(yàn)系統(tǒng)接通之后在3s之內(nèi)接收機(jī)就能夠進(jìn)入到導(dǎo)航狀態(tài)，顯示故障以及消失。

（二）0101校驗(yàn)系統(tǒng)中DGPS定位及排故

0101校驗(yàn)系統(tǒng)中DGPS發(fā)生故障是系統(tǒng)通過(guò)一段時(shí)間的校驗(yàn)飛行進(jìn)入到科目時(shí)，只能夠短時(shí)間進(jìn)入DGPS狀態(tài)，甚至不能進(jìn)入狀態(tài)。正常的狀態(tài)碼應(yīng)該顯示為4與0，但是故障中線束的狀態(tài)碼為1和8，監(jiān)聽(tīng)中地面發(fā)射站出現(xiàn)不正常的頻率。

分析DGPS系統(tǒng)原理可知可能造成故障的原因有：地面站中的部件發(fā)生故障；機(jī)載校驗(yàn)系統(tǒng)部件故障或者是電腦設(shè)置不對(duì)。由于校驗(yàn)中DGPS出現(xiàn)展示的正常狀態(tài)，因此將部件連接出現(xiàn)中斷的情況排除；同時(shí)由于地面中的GPS狀態(tài)設(shè)置不會(huì)出錯(cuò)將排查的重點(diǎn)放在地面站的問(wèn)題以及機(jī)載校驗(yàn)系統(tǒng)的部件出現(xiàn)故障。但是在經(jīng)過(guò)不更換計(jì)算機(jī)的情況下以及更滑差分系統(tǒng)的情況下進(jìn)行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)故障任然存在，最后只能對(duì)計(jì)算機(jī)中的設(shè)置進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)不是正確的RT-2設(shè)置，而是錯(cuò)誤的RT-20設(shè)置。這樣的設(shè)置導(dǎo)致地面站在低定位精度以及單頻的狀態(tài)下運(yùn)行，沒(méi)有辦法形成整體的高精度DGPS系統(tǒng)，出現(xiàn)前面所說(shuō)的故障。在進(jìn)行調(diào)整之后校驗(yàn)系統(tǒng)中的頁(yè)面顯示出正確的工作狀態(tài)碼，頻率恢復(fù)正常，故障消失。通過(guò)分析，該故障大緣由是因?yàn)榈孛嬗?jì)算機(jī)在調(diào)整GPS基準(zhǔn)組間的過(guò)程中，狀態(tài)設(shè)置自動(dòng)跳轉(zhuǎn)。工作人員忽視了這種細(xì)微的變化，在之后的飛行校驗(yàn)工作中不需要重新對(duì)基準(zhǔn)組間進(jìn)行調(diào)整，導(dǎo)致故障反復(fù)出現(xiàn)。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，飛行校驗(yàn)工作對(duì)于飛行安全故障的排查具有非常重要的意義，使用GPS/DGPS定位方式能夠幫助進(jìn)行故障的排查，及時(shí)找出存在于系統(tǒng)中的故障源，及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，保證飛行的精確性。

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