HONEYWELL MARK V/VII

EGPWS增强型近地警告系统深度解读

Enhanced Ground Proximity Warning System

基于霍尼韦尔Mark V/VII技术文档的全面技术解析,涵盖基本GPWS模式1-6、增强功能TAD/TCF/RAAS、风切变告警模式7,以及飞行员操作程序与CRM应用

7 告警模式
4 数据库类型
60+ 秒预警时间
3500+ 英尺跑道覆盖
01

CH01 EGPWS系统概述

EGPWS(Enhanced Ground Proximity Warning System,增强型近地警告系统)是霍尼韦尔公司开发的先进飞行安全系统,在基本GPWS功能基础上增加了前视地形告警能力,显著提升了飞行安全水平。

1.1 什么是EGPWS(与GPWS的区别)

核心定义:EGPWS是在传统GPWS(Ground Proximity Warning System,近地警告系统)基础上发展而来的增强型系统。GPWS主要依赖无线电高度表提供地形告警,而EGPWS通过整合全球地形数据库、GPS定位、机场数据库等信息,实现了前视地形告警(Look-Ahead)功能。

传统GPWS

  • 仅依赖无线电高度表
  • 反应式告警(事后告警)
  • 模式1-6基本功能
  • 无地形显示能力
  • 对陡峭地形告警不足

EGPWS增强型

  • 整合地形数据库+GPS
  • 预测式告警(提前60秒)
  • 模式1-7+增强功能
  • TAD地形显示
  • 前视地形障碍物告警
CFIT防护:EGPWS的核心目标是防止CFIT(Controlled Flight Into Terrain,可控飞行撞地)事故。据统计,CFIT事故曾占商用航空死亡事故的25%以上,EGPWS的广泛应用显著降低了此类事故发生率。

1.2 EGPWS的组成

EGPWS系统由以下核心组件构成:

C

EGPWS计算机

Enhanced GPWS Computer

系统的核心处理单元,接收各类传感器数据,运行告警算法,输出音频和目视告警信号。Mark V/VII采用模块化设计,支持软件升级。

S

传感器系统

Sensors

包括无线电高度表、大气数据计算机、IRS/AHRS姿态系统、GPS/FMS位置源、ILS接收机、起落架和襟翼位置传感器等。

D

显示器

Display

地形显示输出至气象雷达指示器、EFIS导航显示器或专用地形显示组件,提供彩色地形图像和障碍物信息。

A

音频系统

Audio System

通过EGPWS扬声器和驾驶舱内话系统输出特定报警短语、高度喊话及声响,支持高/中/低三级音量设置。

1.3 EGPWS数据库

EGPWS内部数据库包含四个核心部分,这是其"增强"能力的基础:

数据库类型 覆盖范围 精度/特性 用途
地形数据库
Terrain Database
全球范围 不同精确度等级 TAD显示、前视地形告警
障碍物数据库
Obstacle Database
北美、欧洲部分地区、加勒比地区(可扩展) ≥100英尺的人造物体 障碍物告警和显示
机场数据库
Airport Database
全球范围 ≥3500英尺跑道 TCF/RFCF计算、跑道识别
包线修正数据库
Envelope Modulation
特定机场 进近/离场剖面信息 减少干扰性告警
数据库更新:地形和障碍物数据库通过PCMCIA卡或USB接口进行更新。机场数据库包含跑道长度≥3500英尺的机场详细信息,具体清单可参考Honeywell文档060-4267-000或访问官网查询。

1.4 EGPWS的进化历史

1970年代
GPWS概念诞生,FAA开始研究CFIT事故防护措施
<
1980年代
传统GPWS开始装备商用飞机,提供模式1-6基本告警功能
1990年代
EGPWS概念提出,引入地形数据库和GPS定位,实现前视告警
2000年代
Mark V/VII系列发布,增加TAD/TCF/RAAS等增强功能
2010年代至今
持续改进算法,增加障碍物数据库覆盖,提升位置精度和告警准确性

1.5 EGPWS在飞行安全中的重要性

安全贡献:EGPWS被国际民航组织(ICAO)和各国航空监管机构广泛认可,成为商用运输飞机的必备设备。研究表明,装备EGPWS的飞机CFIT事故率降低了90%以上,是航空安全史上最重要的技术革新之一。
02

CH02 基本GPWS模式详解(模式1-6)

EGPWS保留了传统GPWS的六种基本告警模式,每种模式针对特定的危险飞行状态提供警戒或警告。以下是各模式的详细解析。

2.1 模式1:过大的下降率(Mode 1 - Excessive Descent Rate)

告警逻辑

模式1提供考虑高于地面高度情况下的过大下降率报警,在飞行各阶段均有效。该模式具有外侧报警边界内侧报警边界两层保护。

外侧边界(警戒)

  • 语音:"SINKRATE, SINKRATE"(下降率,下降率)
  • 灯光:EGPWS警戒灯(琥珀色)亮起
  • 重复逻辑:高度每下降20%,语音重复一次
  • 交互特性:当下降率语音被抑制且报警灯ON时,若下滑道偏离过多,允许出现模式5"Glideslope"语音

内侧边界(警告)

  • 语音:连续重复的"PULL UP"(拉升)
  • 灯光:EGPWS警告灯(红色)亮起
  • 重复逻辑:持续重复直至退出内侧警告边界
  • 前置音:某些构型中"PULL UP"前可能有"WHOOP, WHOOP"

模式1特殊功能

下滑道偏离偏置:当飞机高于下滑道中线且收到有效ILS前航道信号时,外侧边界被调整至不反应状态,避免截获下滑道时的不必要报警。

包线修正:在某些机场,两边边界可能偏置到右侧,减少干扰性报警。

陡直进近偏置:提供陡直进近选项以弱化报警边界,允许比一般进近更陡的进近剖面。

2.2 模式2:过于接近地形(Mode 2 - Excessive Terrain Closure Rate)

工作原理:模式2基于无线电高度和无线电高度的减小速率(接近率)工作,在飞机探测到快速上升地形时提供报警,使飞机免于受到地形影响。

模式2A:巡航和初始进近

  • 生效条件:襟翼不在着陆位置且飞机不在下滑道中线上
  • 警戒语音:"TERRAIN, TERRAIN"(地形,地形)
  • 警告语音:"PULL UP"(拉升)连续重复
  • 速度扩展:空速从220节增至310节,边界扩展以提供更长报警时间
  • TAD改进:-210及以后版本,TAD激活时模式2A上限降至1250英尺(-218及以后为950英尺)

模式2B:着陆进近

  • 生效条件:襟翼在着陆形态或ILS进近(下滑道/航向道偏离2点内)
  • 自动选择:起飞后60秒内自动生效
  • TAD改进:距离目的地机场5海里(-218及以后为10海里)以内、3500英尺以下且TAD可用时自动选择
  • 特殊逻辑:若起落架和襟翼均在着陆形态穿越包线,"PULL UP"被抑制,重复"TERRAIN"
目视报警持续:脱离警告包线后,若超越地形余度继续减小,会出现"TERRAIN"语音直到余度不再减小。目视报警在获得200英尺气压高度、消耗45秒或着陆襟翼/襟翼超控电门激发前持续出现。

2.3 模式3:起飞后掉高度(Mode 3 - Altitude Loss After Takeoff)

告警逻辑

模式3为飞机在起飞后或起落架/襟翼不在着陆构型时进行低高度(<245英尺AGL或150英尺AGL,依机型而定)复飞时明显掉高度提供报警。

  • 语音:"DON'T SINK, DON'T SINK"(不要下降,不要下降)
  • 灯光:EGPWS警戒灯亮起
  • 重复逻辑:高度每降低20%,语音激发两次
  • 终止条件:建立正爬升率后,警戒灯熄灭,语音停止

模式3包线特性

允许掉高度的多少依据飞机高于地形的高度而定。EGPWS判断飞机已获得足够高度不再处于起飞阶段前,该保护抑制可用。

2.4 模式4:不安全的超越地形余度(Mode 4 - Unsafe Terrain Clearance)

三种子模式:模式4依据飞行阶段、飞机构型和速度提供在没有足够超越地形余度时的报警,分为模式4A、4B和4C三种形式。

模式4A:起落架和襟翼收上

条件 空速 语音 高度阈值
<1000英尺AGL >190节 "TOO LOW TERRAIN" 500-1000英尺(随速度变化)
<500英尺AGL <190节 "TOO LOW GEAR" 500英尺

模式4B:起落架放下但襟翼不在着陆形态

条件 空速 语音 高度阈值
<1000英尺AGL >159节 "TOO LOW TERRAIN" 245-1000英尺(随速度变化)
<245英尺AGL <159节 "TOO LOW FLAPS" 245英尺(涡桨/某些涡扇为148节/150英尺)

模式4C:起飞阶段

  • 目的:防止起飞爬升时飞向地形,但地形接近率不足以引发模式2报警的CFIT
  • MTC计算:最小超越地形余度(MTC)为无线电高度的75%(15秒内平均值)
  • 速度修正:空速<190节时MTC限制为500英尺;190-250节时线性增长至1000英尺
  • 语音:"TOO LOW TERRAIN"
速度扩展抑制:在-210及以后版本中,当TAD功能激活且可用时,模式4的空速扩展不生效(上侧限制保持在最低空速限制),以减少潜在的烦乱报警。

2.5 模式5:偏离下滑道过多(Mode 5 - Excessive Deviation Below Glideslope)

告警逻辑

模式5在飞机下降到低于ILS下滑道(或LPV垂直偏差)时提供两个级别的报警。也支持Localizer Performance with Vertical Guidance(LPV)进近。

第一级报警(软报警)

  • 条件:低于1000英尺AGL且低于下滑道1.3点或更多
  • 语音:"GLIDESLOPE"(音量正常的一半)
  • 灯光:EGPWS警戒灯亮起
  • 重复逻辑:低于下滑道偏移量每增加20%,再次报警

第二级报警(硬报警)

  • 条件:低于300英尺AGL且低于下滑道2点或更多
  • 语音:大音量"GLIDESLOPE, GLIDESLOPE",每3秒重复
  • 持续时间:直至脱离"硬"报警包线

模式5特殊功能

下滑道取消:可通过驾驶舱电门取消模式5报警。标准取消电门允许低于2000英尺AGL时人工取消,低于50英尺或爬升至2000英尺(波音飞机1000英尺)自动复位。

背航道抑制:磁航迹与跑道进近航道夹角>90度或设定下滑道抑制分离时,模式5被抑制。

上侧限制调整:下降率>500英尺/分钟时上侧限制为1000英尺;<500英尺/分钟时弱化至500英尺。

2.6 模式6:咨询喊话(Mode 6 - Altitude Callouts)

模式6特性:模式6提供基于安装时确定的菜单选择选项的咨询喊话,包括高度喊话、坡度警告等。这些喊话没有与之相对应的目视报警。

高度喊话列表

喊话内容 高度(英尺AGL) 备注
"RADIO ALTIMETER" / "TWENTY FIVE HUNDRED"2500部分机型为气压高度
"ONE THOUSAND"1000可选
"FIVE HUNDRED"500智能500可选
"APPROACHING MINIMUMS"DH+80或"FIFTY ABOVE"
"MINIMUMS" / "MINIMUMS-MINIMUMS"DH决断高
"ONE HUNDRED"100含声响提示
"FIFTY" / "FORTY" / "THIRTY" / "TWENTY" / "TEN"50/40/30/20/10连续喊话

坡度角警告

商务飞机/涡桨

  • 5-30英尺:±10°
  • 30-150英尺:±10°~40°
  • 150-2450英尺:±40°~55°
  • 2450英尺以上:55°

运输飞机选项

  • 基本:与商务飞机类似,150英尺以上保持40°
  • 选项1:固定起点35°/40°/45°
  • 选项2:130英尺以下基本,以上选项1

智能500英尺喊话

在非精密进近时(偏离下滑道2点或更多、背航道或下滑道取消),500英尺时额外提示"FIVE HUNDRED"。精密进近时若500英尺是选定选项的一部分,则不给出。

03

CH03 增强功能详解

EGPWS的增强功能是其区别于传统GPWS的核心,包括前视地形告警(TAD)、地形净空层(TCF)、跑道净空层(RFCF)、包线修正、几何高度、RAAS等。

3.1 前视地形告警(TAD - Terrain Awareness Display)

核心功能

TAD通过内部地形数据库提供飞机前视功能,探测有冲突的地形或障碍物,提供更长的报警时间。这是EGPWS"增强"的核心体现。

工作原理

  • 计算基础:飞机位置、飞行航迹角、航迹、相对于地形的向前速度
  • 投影条带:从飞机向下、向前、再向上的投影,起始宽度1/4海里,以±3°水平延伸,转弯时角度更大
  • 动态调整:下视和上视角度随飞行航迹角变化,下视距离随高度和到最近跑道距离变化
  • 前视距离:随飞机速度和到最近跑道距离变化,-210及以后版本最高空速时前视8海里(-218及以后增加12.5%)

警戒与警告

级别 语音 灯光 提前时间 重复周期
警戒 "CAUTION TERRAIN" / "TERRAIN AHEAD"
"CAUTION OBSTACLE" / "OBSTACLE AHEAD"
警戒灯 约60秒 每7秒
警告 "TERRAIN, TERRAIN, PULL UP"
"OBSTACLE, OBSTACLE, PULL UP"
警告灯 约30秒 连续重复

地形显示(TAD Display)

非顶峰显示

  • 飞机高于地形2000英尺以上时显示
  • 绿色、黄色、红色阴影表示地形
  • 低于2000英尺或跑道400英尺内不显示(黑色)
  • 无数据区域显示浅红紫色

顶峰显示(Peaks)

  • 与飞机高度无关的增强显示
  • 显示最高/最低地形/障碍物标高数值
  • 增加海平面(0英尺MSL)图形
  • 提供额外的深浅图案和起点级别
地形颜色编码:
绿色:飞机当前高度下方地形
黄色:与飞机高度平齐或略高地形
红色:飞机当前高度上方地形
实心黄色:触发警戒报警的地形/障碍物
黑色:不显示区域(低于阈值)
浅红紫色:数据库无数据区域

3.2 地形净空层(TCF - Terrain Clearance Floor)

TCF定义:无论飞机处于何种形态,TCF通过为飞行员下降到低于定义的"最小地形间隔"时提供报警来增强GPWS模式。TCF报警与飞机无线电高度和到达数据库中最近跑道中点的距离有关。

TCF包线特性

  • 包线偏置:一般为1/2海里到2海里,依据位置精度变化
  • -210及以后:跑道附近报警包线限制至最低245英尺AGL
  • 包线偏置改进:位置精度高时减小为1/3-1海里,-218及以后可达1/4海里
  • 跑道选择逻辑:使用更好的位置和导航信息评估着陆跑道

TCF报警

语音:"TOO LOW TERRAIN"

灯光:EGPWS警戒灯

重复逻辑:首次穿越出现一次,无线电高度再降低20%再次出现

目的:防止提前接地事件

3.3 跑道净空层(RFCF - Runway Field Clearance Floor)

RFCF特性

RFCF与TCF相似,但基于飞机的当前位置和高于着陆跑道的几何高度(代替无线电高度)。在跑道明显高于周围地形的机场提供更好的保护。

  • -210及以后版本:包含RFCF功能
  • -218及以后:跑道和位置精度高时,RFCF包线从1海里移至1/2海里
  • 报警语音:"TOO LOW TERRAIN"
  • 优势:在高原机场(跑道标高明显高于周围地形)提供更准确的保护

3.4 包线修正(Envelope Modulation)

修正目的:世界上一些机场或机场附近,由于地形特征,过去曾发生进行正常操作而引发无用或错乱报警的情况。包线修正为这些关键位置提供改善的报警保护和扩展的报警边界。

四种修正类型

类型 修正内容 适用场景
类型1 模式1边界偏置到右侧,允许更大下降率才报警 陡直进近机场
类型2 降低模式2A/2B最大上限 进近路径下有地形
类型3 降低模式4最大上限,减少最小地形余度 初始进近地形告警
类型4 扩展模式5最大无线电高度,允许起落架收上报警 高原机场ILS进近

修正触发条件

使用GPS/FMS导航信号,所有位置数据与地面导航设备、高度表、航向信息和存储地形特征交叉检查后才接受用于包线修正。几何高度数据用于验证飞机处于合理高度。

3.5 几何高度(Geometric Altitude)

定义:几何高度是EGPWS计算的基于GPS和IRS数据的飞机高度,用于交叉验证气压高度和无线电高度,提高系统整体精度和可靠性。

应用场景

  • 包线修正验证:验证飞机处于合理高度才进行修正
  • ILS进近:使用下滑道偏离建立足够地形余度
  • 非ILS进近:存储地形标高与计算标高(几何高度-无线电高度)匹配验证
  • 备用方案:几何高度完整性不足时使用修正气压高度

3.6 跑道识别和咨询系统(RAAS)

RAAS功能

RAAS(Runway Awareness and Advisory System)是EGPWS的可选功能,通过语音提示增强机组对跑道位置的意识,防止跑道入侵、滑行道着陆等不安全事件。

RAAS咨询类型

咨询类型 触发条件 语音/显示
跑道接近 地面滑行时接近跑道边界 "Approaching Runway" / APP-34L
在跑道上 飞机在跑道上对准 "On Runway" / ON-34L
短跑道进近 空中接近短跑道(<4800英尺) "Approaching 34R 3000 Available"
短跑道警戒 跑道长度不足 "Caution Short Runway"
跑道末端 着陆滑跑接近跑道末端100英尺 "One-hundred remaining"
滑行道着陆 空中250-150英尺AGL未对准跑道 "Caution Taxiway"
在滑行道上 地面在滑行道上且地速>40节 "On Taxiway"
RAAS限制:
• 不包含当前NOTAM信息,无法反映跑道临时关闭
• 新建跑道或跑道长度变化可能未包含在数据库中
• 等待点标记线未按ICAO标准喷涂时可能无法识别

3.7 其他监控功能

不稳定进近监控(Stabilized Approach Monitor)

  • 监控着陆襟翼、速度过大、进近角过大
  • 不满足标准时发布"Unstable"信号
  • 目视信息可重叠在地形显示上

高度表设置监控(Altimeter Monitor)

  • 检测高度表设置不正确
  • 发布相应语音信号

起飞襟翼形态监控(Takeoff Flap Configuration Monitor)

  • 襟翼手柄调定不适合起飞时发布信号
  • 语音:"Flaps, Flaps"或"Flaps (pause) Flaps"

远着陆监控(Long Landing Monitor)

  • 飞机未在运营人规定的跑道入口距离内接地时发布信号
  • 帮助防止跑道末端冲出
04

CH04 模式7:风切变告警

4.1 风切变探测原理

系统限制:EGPWS风切变探测使用飞机上的气体参数和探测风切变的飞机加速度来测量。这是一个活性系统,不能预测可能在飞机前方的风切变。
探测基础:模式7通过监测以下参数识别风切变:
• 可利用的爬升性能变化
• 飞行航迹角变化
• 与正常进近速度的空速差别
• 不常见的静温波动(通常与微下击暴流前缘有关)

生效阶段

  • 起飞阶段:抬前轮至1500英尺AGL
  • 进近阶段:1500英尺AGL下降至10英尺AGL
  • 复飞阶段:直至达到1500英尺AGL

4.2 风切变警戒与警告

级别 触发条件 语音 灯光 特性
警戒 增大逆风/减小顺风
严重上升气流
"CAUTION WINDSHEAR"
(可选,可禁用)
风切变警戒灯(琥珀色) 微下击暴流接近特征
警告 增大逆风/减小顺风
严重下降气流
"WINDSHEAR, WINDSHEAR, WINDSHEAR"
+ 警报声
风切变警告灯(红色) 处于或脱离微下击暴流

警告特性

语音重复:警告语音不会重复,除非出现另一个独立的风切变事件

灯光持续:只要飞机处于超出警告起点的情况,警戒灯保持明亮

警戒禁用:可通过程序插件选择禁用风切变警戒,只提供警告

4.3 风切变改出机动

标准改出程序:
  1. 按压TO/GA电门(推力手柄)至全推力
  2. 跟随飞行指引仪(若可用)或保持俯仰姿态
  3. 保持现有构型,不要改变襟翼/起落架
  4. 保持航迹,不要试图恢复损失的空速
  5. 脱离风切变后再恢复正常飞行
05

CH05 告警参数与阈值

5.1 模式1阈值参数

无线电高度 外侧边界(警戒) 内侧边界(警告)
100英尺约800 fpm约1500 fpm
500英尺约1500 fpm约2500 fpm
1000英尺约2000 fpm约3500 fpm
2000英尺约3000 fpm约4500 fpm
2450英尺约3500 fpm约5500 fpm

注:具体数值因机型和构型而异,陡直进近和包线修正可调整边界。

5.2 模式2阈值参数

模式2A包线

空速 上侧限制(-210前) 上侧限制(-210及以后,TAD激活)
≤220节1650英尺1250英尺(-218及以后950英尺)
250节1850英尺1250英尺(-218及以后950英尺)
310节2450英尺1250英尺(-218及以后950英尺)

模式2B包线

弱化包线,具体数值依机型而定,用于正常着陆进近。

5.3 模式3阈值参数

包线方程:ALTITUDE LOSS (FT) = 5.4 + 0.092 × [RADIO ALTITUDE (FT)]
无线电高度 允许掉高度
100英尺约15英尺
200英尺约24英尺
400英尺约42英尺

5.4 模式4阈值参数

模式4A

空速 警戒高度 语音
>250节1000英尺"TOO LOW TERRAIN"
190-250节500-1000英尺(线性)"TOO LOW TERRAIN"
<190节500英尺"TOO LOW GEAR"

模式4B

空速 警戒高度 语音
>250节1000英尺"TOO LOW TERRAIN"
159-250节245-1000英尺(线性)"TOO LOW TERRAIN"
<159节245英尺"TOO LOW FLAPS"

模式4C

MTC(最小超越地形余度)= 无线电高度的75%(15秒平均值)

5.5 模式5阈值参数

级别 无线电高度 下滑道偏离 语音特性
软报警 <1000英尺 ≥1.3点 "GLIDESLOPE"(半音量)
硬报警 <300英尺 ≥2点 "GLIDESLOPE, GLIDESLOPE"(大音量,每3秒)

5.6 地形显示颜色编码

颜色 含义 相对飞机高度
绿色(浅)远低于飞机>2000英尺以下
绿色(深)低于飞机1000-2000英尺以下
黄色与飞机平齐或略高±500英尺
红色高于飞机>飞机高度
实心红色/黄色触发警告/警戒冲突地形
浅红紫色无数据N/A
黑色不显示区域低于显示阈值
06

CH06 飞行员操作程序

6.1 正常操作(地形显示的使用)

地形显示使用原则:
• 地形显示是情景意识工具,不能作为导航依据
• 禁止单独使用EGPWS地形/障碍物显示决定避开地形
• 数据库不包含完全,可能遇到较新、较小或未知障碍物

建议显示时机

  • 进近前检查地形环境
  • 非精密进近时增强地形意识
  • 不熟悉的机场或复杂地形区域
  • 夜间或低能见度运行

6.2 警戒响应(Caution)

警戒告警响应(Terrain/Obstacle Caution):
  1. 立即改出,建立正爬升率
  2. 按需增加推力
  3. 检查并确认地形/障碍物位置
  4. 保持警戒直到脱离警戒区域
  5. 评估是否需要复飞或改变航迹

6.3 警告响应(Warning - PULL UP)

PULL UP警告响应:
  1. 立即执行PULL UP机动
  2. 按压TO/GA电门,设置全推力
  3. 抬头至俯仰限制(跟随PLI或飞行指引)
  4. 保持机翼水平
  5. 保持现有构型(不要收襟翼/起落架)
  6. 脱离警告后评估情况

6.4 不同飞行阶段的注意事项

飞行阶段 主要模式 注意事项
起飞 模式3、4C、7 确认正爬升率;风切变警戒
爬升/巡航 模式1、2A、4A 注意地形接近率;高高度模式1保护
下降/进近 模式1、2A/2B、4A/4B、5、6 监控下滑道;确认着陆构型
着陆 模式6、RAAS 高度喊话确认;跑道末端意识
复飞 模式3、7 建立正爬升;风切变警戒

6.5 抑制与复位程序

可用抑制功能

  • 下滑道取消:取消模式5报警(自动或人工复位)
  • 下滑道抑制:抑制模式5(用于背航道进近)
  • TAD/TCF抑制:抑制所有TAD/TCF功能(FAA要求)
  • 音频抑制:使所有EGPWS音频输出不激活
  • 襟翼/起落架超控:选择着陆构型以消除相关报警
TAD/TCF抑制注意事项:
• 向着不在数据库中的机场进近至15海里时,应人工抑制TAD/TCF
• QFE操作期间若GPS数据不可用,应抑制TAD/TCF
• 抑制后EGPWS仅提供基本GPWS功能(模式1-6和风切变)
07

CH07 系统集成与接口

7.1 输入信号

ARINC 429数字信号

信号源 数据内容 用途
FMS/GPS位置、航迹、地速TAD/TCF/包线修正
IRS/AHRS姿态、航向、加速度风切变探测、模式计算
ADC高度、空速、垂直速度所有模式计算
ILS接收机下滑道/航向道偏离模式5、包线修正验证

模拟信号

  • 无线电高度表(模拟或数字)
  • 静温(SAT)

离散信号

  • 起落架位置
  • 襟翼位置
  • 失速警告/AOA
  • 各种控制电门(抑制、超控、测试)

7.2 输出信号

音频输出

  • EGPWS扬声器
  • 驾驶舱内话系统耳机输出
  • 音量级别:高/中/低(安装时设定)

离散输出

信号 类型 说明
GPWS警戒琥珀色灯模式1外侧、2警戒、3、4、TCF等
GPWS警告红色灯模式1内侧、2警告、TAD警告等
风切变警戒琥珀色灯模式7警戒
风切变警告红色灯模式7警告
GPWS INOP状态灯系统不工作
Terrain INOP状态灯TAD/TCF不工作

显示输出

  • 地形视频信号(至气象雷达/EFIS显示器)
  • RAAS目视信息
  • 俯仰限制指示器(PLI)信号

7.3 与FMS、GPS、IRS的集成

位置源优先级:EGPWS使用多个位置源进行交叉验证,确保TAD/TCF功能的可靠性。当主要位置源不可用时,自动切换至备用源。

GPS集成

  • 提供精确水平位置用于TAD/TCF计算
  • RAIM监测确保GPS完整性
  • HDOP/HFOM用于位置精度评估

FMS集成

  • 提供飞行计划航迹信息
  • 目的地机场数据
  • 备用位置源

IRS集成

  • 提供姿态、航向、加速度数据
  • 风切变探测的关键输入
  • 惯性垂直速度(IVS)

7.4 与EFIS/ND的显示接口

显示类型

  • 气象雷达指示器
  • EFIS导航显示器(ND)
  • 多功能显示器(MFD)
  • 专用地形显示器

显示特性

  • 可选择显示范围
  • 自动弹出功能(TAD Pop-up)
  • 自动范围调整
  • 与气象雷达图像叠加
08

CH08 维护与测试

8.1 自检功能(Self-Test)

六级自检体系:EGPWS提供六级自检能力,帮助核实和显示预测功能,以及测试和检修故障。
级别 名称 功能 使用者
Level 1 Go/No Go Test 当前运行功能及状态概览 飞行机组
Level 2 Current Faults 当前内部和外部故障列表 维护人员
Level 3 Configuration 硬件、软件、数据库、程序插件 维护人员
Level 4 Fault History 故障历史记录 维护人员
Level 5 Warning History 报警历史记录 维护人员
Level 6 Discrete Test 离散输入状态变化声音指示 维护人员

Level 1自检程序

  1. 确认适当飞机电源可用且EGPWS及关联系统已供电
  2. 确认所有EGPWS抑制电门在正常位置
  3. 核实EGPWS不工作信号牌熄灭
  4. 如地形显示激活,选择要显示的地形
  5. 瞬间按压EGPWS自测试电门

8.2 维护接口(USB、以太网)

USB接口

  • 数据库更新
  • 软件升级(RCD)
  • 故障历史下载
  • 警告记录下载
  • 累计计数器读取

以太网接口

  • 详细故障诊断
  • 实时数据监控
  • 远程维护支持
  • 测试接口访问

8.3 数据库更新(PCMCIA卡)

更新方式:地形和障碍物数据库可通过PCMCIA卡或USB接口更新。建议定期更新以确保地形和障碍物数据的准确性和完整性。

数据库版本管理

  • 记录当前数据库版本和日期
  • 对比最新可用版本
  • 按运营人政策执行更新
  • 更新后执行Level 1自检验证

8.4 故障诊断

常见故障指示

指示 含义 处置
GPWS INOP GPWS功能不工作 参考MEL,可能需要维护
Terrain INOP TAD/TCF功能不工作 基本GPWS仍可用
Terrain UNAVAIL 地形数据暂时不可用 位置精度不足,可能恢复
Windshear INOP 风切变功能不工作 参考MEL
故障记录:每次报警事件都会创建警告历史记录,包含事件前后50秒的EGPWS信号数据,用于事后分析和故障诊断。
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CH09 CRM视角与总结

9.1 EGPWS与情景意识(SAW)

EGPWS对情景意识的贡献

EGPWS是增强飞行员情景意识的关键工具,特别是在以下方面:

1

环境感知

Environmental Awareness

TAD地形显示提供周围地形的可视化呈现,帮助飞行员建立对地形环境的整体认知,特别是在夜间或低能见度条件下。

2

威胁识别

Threat Identification

前视地形告警(TAD)提前60秒识别潜在地形冲突,使机组有足够时间评估威胁并制定应对策略。

3

状态监控

Status Monitoring

模式6高度喊话和坡度警告帮助飞行员监控飞机状态,确保进近和着陆参数在可控范围内。

情景意识保持要点:
• 合理使用地形显示增强环境感知
• 理解各模式的触发条件和语音含义
• 区分警戒(Caution)和警告(Warning)的响应程序
• 避免过度依赖系统,保持目视观察

9.2 EGPWS告警与决策(PSD)

告警响应决策框架

告警级别 决策时间 决策要点 行动优先级
警戒 约60秒 评估地形/障碍物位置,决定改出或复飞 改出→评估→决策
警告 约30秒 立即执行PULL UP机动,无需分析 立即行动→脱离后评估
风切变 即时 执行风切变改出程序 立即最大推力→跟随指引
决策陷阱:
分析麻痹:警告级别时不应立即分析,而是立即行动
习惯性忽视:不要因之前遇到过干扰性告警而忽视真实告警
过度自信:即使目视条件良好,也应认真对待EGPWS告警

9.3 机组配合与沟通(COM/LTW)

标准喊话与响应

情景 PF喊话 PM响应
TERRAIN警戒 "Terrain Caution, Checking" "Terrain [位置], [建议航向/高度]"
PULL UP警告 "Pull Up, Going Around" 或执行机动 "Pull Up, [高度/趋势]"
风切变警告 "Windshear, Max Power" "Windshear, [空速/垂直速度]"
高度喊话 确认喊话 标准高度喊话
有效沟通原则:
• 告警出现时,PM应立即报出相关信息(地形位置、高度趋势等)
• PF专注于飞行操纵,避免分心分析
• 脱离告警后,机组应共同评估情况并决定后续行动
• 使用标准术语,避免含糊不清的描述

9.4 核心要点回顾

基本模式(1-6)

  • 模式1:过大下降率(SINKRATE/PULL UP)
  • 模式2:地形接近率(TERRAIN/PULL UP)
  • 模式3:起飞后掉高度(DON'T SINK)
  • 模式4:不安全离地高度(TOO LOW)
  • 模式5:偏离下滑道(GLIDESLOPE)
  • 模式6:咨询喊话(高度/坡度)

增强功能

  • TAD:前视地形告警(60秒预警)
  • TCF:地形净空层(跑道附近保护)
  • RFCF:跑道净空层(几何高度)
  • 包线修正:特定机场优化
  • RAAS:跑道意识咨询
  • 模式7:风切变告警
关键安全原则:
1. PULL UP警告 = 立即行动,不要分析
2. 地形显示是情景意识工具,不是导航依据
3. 理解各模式的触发条件,避免干扰性告警时过度反应
4. 定期自检确保系统正常工作
5. 保持数据库更新确保地形信息准确

9.5 快速参考检查单

告警 立即行动 后续检查
"SINKRATE" 减小下降率,检查高度 评估进近剖面
"PULL UP" 立即执行PULL UP机动 脱离后评估,报告
"TERRAIN" 改出,建立正爬升 确认地形位置
"DON'T SINK" 建立正爬升率 确认起飞/复飞剖面
"TOO LOW TERRAIN" 检查高度,改出或复飞 确认飞机位置
"GLIDESLOPE" 检查下滑道位置 确认进近方式
"WINDSHEAR" 执行风切变改出 报告塔台

EGPWS增强型近地警告系统深度解读 | 基于霍尼韦尔Mark V/VII技术文档

参考文档:Mark V and Mark VII EGPWS Pilot's Guide (060-4241-000 Rev F) | MKV-A EGPWS Product Specification

本文档仅供学习参考,具体操作请以经批准的飞机飞行手册(AFM)和EGPWS AFMS为准