飞行中如何正确应用EGPWS

曾世杰

（中国国际航空股份有限公司西南分公司飞行部，四川 成都 610202）

飞机在飞行中因为各种各样的原因，也许会进入不安全的飞行状态。近年来空中流量的加大，确保空中飞行的安全变得越来越重要。在安全方面，1974年美国联邦航空局（FAA）要求在颁发飞机执照同时装上GPWS，目前全世界有97%的民用飞机都装了普通型近地警告系统（Ground Proximity Warning System简写GPWS），给予了飞行员关于飞机存在不安全形态危险接近地面的警告信号，增强了机组的处境意识，受控撞地（CFIT）(Controlled Flight Into Terrain)事故也因此而大大减小。受控撞地（CFIT）也叫做可控飞行撞地，为航空事故的一种，也就是一架飞机可由机师正常控制，但出现某一失误，导致撞上地面、阻碍物或水面坠毁。为了使得飞机更加安全飞行，近年来还采用终端雷达探测进近飞机，只要飞机低于最低安全高度就发出警告，这些系统设备的应用确实有效减小了可控飞行撞地。但是在使用过程中，还是会发生事故，再追查原因时发现，GPWS是依靠无线电高度进行工作，假设无线电高度没能清楚的反映飞机前方的地形状况，无前视功能，飞机一旦飞入陡峭的上升地形就无法提供警告，其次是当襟翼与起落架都处于着陆形态，飞机正常下降率进近时，GPWS也无法提供地形警告。为了解决这两个问题，联信公司推出了增强型近地警告系统 EGPWS（Enhanced Ground Proximity Warning System）。因此本文接下来就着重探讨飞行中如何正确应用EGPWS。

1 EGPWS的基本原理

EGPWS是由飞机传感器及其他机载系统、增强型近地警告计算机、警告灯及主飞行显示器、驾驶舱扬声器及耳机、多功能飞行显示器GPS)传感器和天线组成，在GPWS的基础上开发出来的增强版本，其作用还是一种为保障飞机飞行安全的关键性机载电子系统，增加了 “前视地形警戒”(1ook-aheadterrain)与”地形显示”(terraindis- play)功能。该功能应用了自己的全球机场位置数据库、地形轮廓数据库，同时按照飞机方位，气压大小、设定的飞行轨迹等数据资料确定有没有存在隐藏的撞地危险。假设飞机离地面2500英尺以下时有不安全地形或者进入风切变领域状况，系统就会马上发出语音和目视警告，让飞行员警醒自己处在不安全飞行的状况下了，要立即采取纠正措施，直至险情被纠正，并脱离不安全的飞行状况以后才解除警告。此系统增强了系统提示的预警时间，飞行员有更多的反应裕度，因此在某种程度上杜绝了CFIT 事故的发生。

2 飞行中如何正确应用EGPWS

EGPWS作为飞机传感器及其他机载系统，更新换代非常快，当前出现了交通与地形防撞系统Traffic+Terrain Collision Auoidance System简称T2CAS。这个是把前期的空中交通防撞系统和地形防撞系统的功能融合到一个系统平台里面了。从成本上而言，只生产一个产品的费用是有效降低了；从功能上而言更加的强大了，而且还少了外场可更换部件的数目，同时重量也减轻了。新EGPWS 和常规的 EGPWS 显示报警方法有一样的地方，但是有改进的一些地方，接下来就着重进行改进方面的正确应用进行探讨。

2.1 改进EGPWS前视报警的应用

T2CAS中的地形防撞系统也就是“地形感知告警系统”（TAWS），和常规EGPWS的前视告警功能基本一样，其改进之处使用了先进的地形预测和回避算法，这是 常规EGPWS软件里面所没有的特征。T2CAS中的地形防撞系统的预测告警功能是由地形、机场数据库、飞机爬升能力模型的碰撞预测、报警模块（GCAM）共同完成。改进EGPWS 前视报警发生在飞机当时实际高度的前视预测橙色包线，告警开始是飞行员将飞机持续某一高度飞行并不采取任何措施情况下只要飞机开始告警，就会持续到飞机得到一定的高度让整个包线移到地形之上才会不告警。飞行员在这个时间内如果把注意力集中到垂直改出机动方面整个情况缺乏了解时。TAWS就会进行动态告警计算，如果告警以后飞行员采取一定应对措施避开地形。CFIT的可能性不再存在，系统及时解除报警。因为TAWS预测橙色线包含了目前航迹角（或是爬升或是下降）与飞机爬升能力，告警主要是按照CFIT可能在哪些地方发生而出现的，只要飞行员改变发出机动，说明CFIT的可能性不再存在。

2.2 改进EGPWS会采用飞机通用CFIT预测包线

TAWS预测包线主要是基于它所安装飞机型别的爬升能力，该方法具有一定的感知“告警”系统能力，并没有“回避”CFIT状况所需要的防护能力。这样就会出现一个问题，就是在某一特定环境下要杜绝CFTI的“拉起”量不足；可在别的某一场合，当前的飞机构型并不适合建在一般包线模型中的“固定”爬升。如果有这两类情况，即使系统发出了告警，依然还是无法杜绝CFIT事故。但是GCAM里面安装了各类飞机的爬升模型，这些模型就能预测飞机有没有通过普通的“拉起”爬升改出机动以杜绝CFIT事故。当存在爬升改出不足时GCAM就会给出“回避地形”警告，及时提醒飞行员正常的改出行不通，这给了飞行员足够的时间做出正确的向右或左爬升反应，使得CFIT事故被 杜绝。

2.3 改进EGPWS采用注意报警线

TAWS注意报警线是常规EGPWS所没有的，其独到之处就是飞行员在飞行过程中，为飞行员提供航迹飞行上何处发生注意报警的指示，这是常规EGPWS所不显示何处报警的功能。新TAWS的报警涵盖范围广，包括飞机航迹两则30度内以及飞机前方4分钟以内地形特征。只要飞机飞行时碰撞到预测与报警注意间距算法时报警就响起，那么报警线抑制，在EFIS显示器上和注意报警相关关的地形段，表示的颜色就采用整块的黄色表示。当GCAM警告算法计算出CFIT事故冲突会发生时，该系统能算出飞机有没有一定的爬升能力和普通的垂直改出机动以此超越地形。假设碰撞预测和报警确定飞机可拉起机动超越地形，拉起警告就会响起，在EFIS显示器上拉起警告相关的地形段使用整块红色来提醒。