08第8章 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（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。
近地告警系统（EGPWS）
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Mode using 1 RA, rate of descent
Phase
altitude <2500ft
Voice alert Sink rate, pull up
Operation mode
2
3
Air speed, rate of descent, RA
Aircraft speed, RA, BA, aircraft configuration changes Air speed, altitude, rate of descent, aircraft configuration Glide slope signal, landing gear configuration, RA RA, gyroscope(roll attitude sensor) Air speed, RA, barometric rate, AOA, air temperature, vertical and longitudinal acceleration, aircraft specific performance information 近地告警系统（EGPWS） Take off Missed approach All phases
近地告警系统（EGPWS）
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GPwenku.baidu.comS Modes
Mode 1 - Large descent rates Mode 2 - Too much of a closure rate when approaching terrain that is rising Mode 3 - Too much altitude loss during climbout (at takeoff or in go around) when the airplane is not in the landing configuration Mode 4 - Not enough terrain clearance Mode 5 - Too much deviation below the glideslope Mode 6 - Aural callouts when the airplane descends through selected radio altitudes Mode 7 - Warning for windshear conditions.
近地告警系统（EGPWS）
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GPWS缺陷
1、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。
2、在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。即：飞机前方的地形可 能超出可用的爬升性能。近地警报不能确保地形高度。 3、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。
事故二
1995年12月20日，美利坚航空公司的一架 B757飞机（965航班）坠毁于南美哥伦比亚 的卡利（Cali）。飞机撞山前11秒GPWS发出 了地形警告，然后坠毁于机场北38海里的 12000英尺高的山上，离山顶200英尺处。 如果机上装有EGPWS，则可以在显示器上 提早发现地形威胁，并将在57秒前发出 “ 注意地形” 的警告 ，然后在30秒前发出 “ 地形，拉起来！” 的警告，驾驶员就不 会左转弯面向山坡。
CFIT（可控飞行撞地）
CFIT: Controlled flight into terrain. 为民航两大 主要航空事故之一（ALA： Approach and Landing）， 为一架飞机由机师正常控制，但因为一些失误而撞上地 面、阻碍物或水面坠毁。 根据国际民航组织的统计，可控飞行撞地目前已经成为 商用喷气飞机机体损毁事故和人员死亡事故的元凶。 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（Honeywell），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 is a system developed to help prevent CFIT accidents.
近地告警系统（EGPWS）
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我国GPWS现状
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。 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。
近地告警系统（EGPWS）
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GENERAL DESCRIPTION
The ground proximity warning system (GPWS) alerts the flight crew of an unsafe condition when the airplane is near the terrain. It also supplies a warning for windshear conditions. The GPWS uses global positioning system (GPS) and loadable software data bases to give the flight crew improved terrain awareness. This is done by the display of detailed terrain information for the area around the aircraft. The GPWS also warns the flight crew of an early descent. The GPWS uses aural messages, lights, and displays to give alerts in the flight compartment. The GPWS gives the pilots aural and visual warnings of unsafe conditions. The warnings continue until the pilots correct the condition.
近地告警系统（EGPWS）
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EGPWS
Enhanced Ground Proximity Warning Systems (EGPWS), also called Terrain Awareness Warning Systems(TAWS). A limitation of GPWS is the fact that with radar altimeter information the aircraft is only capable of seeing terrain directly below. In the case of rapidly rising terrain it may not react quick enough to issue a warning in time. EGPWS corrects this problem by integrating an aircraft navigational source into the system. GPS position in conjunction with a terrain database is used to help predict terrain conflict.
2018年03月
第8章 近地警告系统
增强型近地警告系统EGPWS
波音大队安全技术室
事故一
1993年11月13日 机型：MD82 机号：2141执行沈 阳-北京-乌鲁木齐航班，飞行员调错了高度表， 把修正海压当作场压。该机建立盲降后进入自动 飞行，左座根据气压高度表指示下降高度使飞机 离开已截获的下滑道，右座未发现和纠正。此后 飞机出现两次下滑道警告，飞行员未采取措施， 又出现4次“PULL UP”（拉起来）语音警告，飞 行员听不懂，也未采取措施，仍继续下滑，一直 低于下滑道飞行。最终飞机撞高压线后，在距离 跑到头延长线2210米处坠地烧毁，机上12人遇难。 60人受伤。
EGPWS增强型近地警告系统
EGPWS设备外型
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， 而且这些资料会定期更新。
定义
GPWS为潜在的包括即将触地在内的危险飞行状况提 供警报。 GPWS 使用一内部的全球范围地形数据库监控近地情 况。近地数据在导航上显示。如果有潜在的地形冲突， 根据预计冲突的时间，提供警报。这些警报称之为 “前视地形警报”。 前视地形警报基于飞机的位置、气压高度、垂直飞行 轨迹以及地速
可控飞行撞地与近地警告系统
近地告警系统（EGPWS）
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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。
GPWS
概念：地面迫近警告系统（GPWS, Ground Proximity Warning System），又称近地警告系统， 是防止飞机因为离地过近而发生 事故的系统，与TCAS搭配成为保 护飞航安全的两大防线。 原理：GPWS在起飞开始到降落地 面为止，持续监视飞机离地高度， 利用无线电高度表获得离地高度， 并且以电脑计算出飞机的飞行趋 势，若有危险时会以视觉与语音 警告飞行员采取避险措施。
GENERAL DESCRIPTION
The enhanced GPWS function contains a worldwide terrain data base. The GPWC compares airplane position and track with this data base to find if there is a warning condition. This is the terrain awareness function. The enhanced GPWS also contains an airport data base. This data base contains terrain information for all hard surface runways that are more than 3500 feet or longer. The GPWC compares airplane position and runway location to find if there is a warning condition. This is the terrain clearance floor (TCF) function. The GPWS sends inhibit signals to the TCAS and weather radar systems when GPWS calculates cautions and warnings.