飛行中如何正確應用EGPWS

曾世杰

（中國國際航空股份有限公司西南分公司飛行部，四川 成都 610202）

飛機在飛行中因為各種各樣的原因，也許會進入不安全的飛行狀態。近年來空中流量的加大，確保空中飛行的安全變得越來越重要。在安全方面，1974年美國聯邦航空局（FAA）要求在頒發飛機執照同時裝上GPWS，目前全世界有97%的民用飛機都裝了普通型近地警告系統（Ground Proximity Warning System簡寫GPWS），給予了飛行員關于飛機存在不安全形態危險接近地面的警告信號，增強了機組的處境意識，受控撞地（CFIT）(Controlled Flight Into Terrain)事故也因此而大大減小。受控撞地（CFIT）也叫做可控飛行撞地，為航空事故的一種，也就是一架飛機可由機師正常控制，但出現某一失誤，導致撞上地面、阻礙物或水面墜毀。為了使得飛機更加安全飛行，近年來還采用終端雷達探測進近飛機，只要飛機低于最低安全高度就發出警告，這些系統設備的應用確實有效減小了可控飛行撞地。但是在使用過程中，還是會發生事故，再追查原因時發現，GPWS是依靠無線電高度進行工作，假設無線電高度沒能清楚的反映飛機前方的地形狀況，無前視功能，飛機一旦飛入陡峭的上升地形就無法提供警告，其次是當襟翼與起落架都處于著陸形態，飛機正常下降率進近時，GPWS也無法提供地形警告。為了解決這兩個問題，聯信公司推出了增強型近地警告系統 EGPWS（Enhanced Ground Proximity Warning System）。因此本文接下來就著重探討飛行中如何正確應用EGPWS。

1 EGPWS的基本原理

EGPWS是由飛機傳感器及其他機載系統、增強型近地警告計算機、警告燈及主飛行顯示器、駕駛艙揚聲器及耳機、多功能飛行顯示器GPS)傳感器和天線組成，在GPWS的基礎上開發出來的增強版本，其作用還是一種為保障飛機飛行安全的關鍵性機載電子系統，增加了 “前視地形警戒”(1ook-aheadterrain)與”地形顯示”(terraindis- play)功能。該功能應用了自己的全球機場位置數據庫、地形輪廓數據庫，同時按照飛機方位，氣壓大小、設定的飛行軌跡等數據資料確定有沒有存在隱藏的撞地危險。假設飛機離地面2500英尺以下時有不安全地形或者進入風切變領域狀況，系統就會馬上發出語音和目視警告，讓飛行員警醒自己處在不安全飛行的狀況下了，要立即采取糾正措施，直至險情被糾正，并脫離不安全的飛行狀況以后才解除警告。此系統增強了系統提示的預警時間，飛行員有更多的反應裕度，因此在某種程度上杜絕了CFIT 事故的發生。

2 飛行中如何正確應用EGPWS

EGPWS作為飛機傳感器及其他機載系統，更新換代非常快，當前出現了交通與地形防撞系統Traffic+Terrain Collision Auoidance System簡稱T2CAS。這個是把前期的空中交通防撞系統和地形防撞系統的功能融合到一個系統平臺里面了。從成本上而言，只生產一個產品的費用是有效降低了；從功能上而言更加的強大了，而且還少了外場可更換部件的數目，同時重量也減輕了。新EGPWS 和常規的 EGPWS 顯示報警方法有一樣的地方，但是有改進的一些地方，接下來就著重進行改進方面的正確應用進行探討。

2.1 改進EGPWS前視報警的應用

T2CAS中的地形防撞系統也就是“地形感知告警系統”（TAWS），和常規EGPWS的前視告警功能基本一樣，其改進之處使用了先進的地形預測和回避算法，這是 常規EGPWS軟件里面所沒有的特征。T2CAS中的地形防撞系統的預測告警功能是由地形、機場數據庫、飛機爬升能力模型的碰撞預測、報警模塊（GCAM）共同完成。改進EGPWS 前視報警發生在飛機當時實際高度的前視預測橙色包線，告警開始是飛行員將飛機持續某一高度飛行并不采取任何措施情況下只要飛機開始告警，就會持續到飛機得到一定的高度讓整個包線移到地形之上才會不告警。飛行員在這個時間內如果把注意力集中到垂直改出機動方面整個情況缺乏了解時。TAWS就會進行動態告警計算，如果告警以后飛行員采取一定應對措施避開地形。CFIT的可能性不再存在，系統及時解除報警。因為TAWS預測橙色線包含了目前航跡角（或是爬升或是下降）與飛機爬升能力，告警主要是按照CFIT可能在哪些地方發生而出現的，只要飛行員改變發出機動，說明CFIT的可能性不再存在。

2.2 改進EGPWS會采用飛機通用CFIT預測包線

TAWS預測包線主要是基于它所安裝飛機型別的爬升能力，該方法具有一定的感知“告警”系統能力，并沒有“回避”CFIT狀況所需要的防護能力。這樣就會出現一個問題，就是在某一特定環境下要杜絕CFTI的“拉起”量不足；可在別的某一場合，當前的飛機構型并不適合建在一般包線模型中的“固定”爬升。如果有這兩類情況，即使系統發出了告警，依然還是無法杜絕CFIT事故。但是GCAM里面安裝了各類飛機的爬升模型，這些模型就能預測飛機有沒有通過普通的“拉起”爬升改出機動以杜絕CFIT事故。當存在爬升改出不足時GCAM就會給出“回避地形”警告，及時提醒飛行員正常的改出行不通，這給了飛行員足夠的時間做出正確的向右或左爬升反應，使得CFIT事故被 杜絕。

2.3 改進EGPWS采用注意報警線

TAWS注意報警線是常規EGPWS所沒有的，其獨到之處就是飛行員在飛行過程中，為飛行員提供航跡飛行上何處發生注意報警的指示，這是常規EGPWS所不顯示何處報警的功能。新TAWS的報警涵蓋范圍廣，包括飛機航跡兩則30度內以及飛機前方4分鐘以內地形特征。只要飛機飛行時碰撞到預測與報警注意間距算法時報警就響起，那么報警線抑制，在EFIS顯示器上和注意報警相關關的地形段，表示的顏色就采用整塊的黃色表示。當GCAM警告算法計算出CFIT事故沖突會發生時，該系統能算出飛機有沒有一定的爬升能力和普通的垂直改出機動以此超越地形。假設碰撞預測和報警確定飛機可拉起機動超越地形，拉起警告就會響起，在EFIS顯示器上拉起警告相關的地形段使用整塊紅色來提醒。