IB-FS-OPS-022 | 2026年5月12日

GNSS干扰处置深度分析

Global Navigation Satellite System Interference

基于中国民航局发布的《运输类飞机GNSS干扰处置指南》,系统分析GNSS干扰的技术机理、识别方法、处置程序及CRM胜任力要求,为飞行员提供全面的理论指导与实践参考。

47.5%巡航阶段受干扰占比
54.67%6000米以上干扰占比
11项欺骗式干扰识别迹象
5个典型干扰事件案例
01

CH01 引言与背景

全球导航卫星系统(GNSS)已成为现代航空导航的核心基础设施,但其固有的脆弱性使其容易受到各类干扰。本章分析GNSS干扰的严峻形势、典型案例及对飞行安全的威胁。

1.1 GNSS干扰的严峻形势

近年来,全球范围内GNSS干扰事件呈显著上升趋势,已成为影响航空安全的重要威胁因素。中国民航统计数据显示,2025年GNSS干扰事件数量较往年大幅增加,干扰区域覆盖多个繁忙航路和终端区。

关键统计数据(2025年中国民航):
• 巡航阶段受干扰约占 47.5%,为最高风险阶段
• 6000米以上高度受干扰约占 54.67%
• 干扰持续时间从数分钟到数小时不等
• 部分区域存在持续性干扰源,影响范围可达数百公里
!

干扰源类型

Interference Source Types

  • 非法信号放大器(车载、便携式)
  • 军事演习或测试活动
  • 敌对行为的故意干扰
  • 设备故障导致的杂散发射
  • 相邻频段设备的带外辐射

干扰趋势

Interference Trends

  • 干扰事件频率持续上升
  • 干扰技术复杂度增加
  • 欺骗式干扰比例上升
  • 组合干扰模式出现
  • 干扰源移动性增强

影响范围

Impact Scope

  • 航路导航精度下降
  • 终端区运行受限
  • 进近程序中断
  • ADS-B监视受影响
  • 数据链通信中断
警示:GNSS干扰已从偶发事件演变为持续性威胁,飞行员必须具备识别和处置GNSS干扰的能力,这是现代航空安全的基本要求。

1.2 典型干扰事件案例分析

以下五个典型案例来自中国民航局IB-FS-OPS-022指南,代表了不同类型的GNSS干扰事件,具有典型教育意义。

案例一:东部某机场区域持续干扰事件

时间:2024年某月某日
地点:东部某机场终端区
干扰类型:压制式干扰(Jamming)
持续时间:约3小时

事件经过:多架进离场航空器报告GPS信号丢失,FMS显示"GPS INVALID",导航模式自动降级至VOR/DME或IRS纯惯性模式。部分航空器TAWS触发虚假地形告警,造成飞行员困扰。

处置措施:ATC启动备用导航程序,引导航空器使用传统导航方式;航空公司调整航班运行;经排查,干扰源为机场附近某工地使用的非法信号放大器。

教训:压制式干扰可导致大范围导航能力降级,TAWS虚假告警是极其危险的衍生影响,飞行员必须能够快速识别并正确处置。

案例二:西部航路欺骗式干扰事件

时间:2024年某月某日
地点:西部某航路段
干扰类型:欺骗式干扰(Spoofing)
发现方式:飞行员发现FMS位置与IRS位置偏差逐渐增大

事件经过:航空器在巡航阶段,FMS位置显示逐渐偏离实际航迹,与IRS纯惯性位置偏差达到15海里。飞行员通过交叉检查发现异常,及时报告ATC并切换至IRS导航模式。后续分析确认遭受欺骗式干扰,干扰源发射虚假GPS信号,诱使接收机锁定错误位置。

教训:欺骗式干扰隐蔽性强,飞行员必须养成定期交叉检查导航源的习惯,及时发现位置偏差。IRS是最后的导航保障。

案例三:边境地区组合干扰事件

时间:2024年某月某日
地点:边境附近航路
干扰类型:"先压制后欺骗"组合干扰
持续时间:约2小时

事件经过:航空器首先遭遇压制式干扰,GPS信号完全丢失,FMS自动切换至IRS导航模式。约10分钟后,压制干扰停止,GPS信号恢复,但随即被欺骗信号捕获。由于飞行员未意识到可能存在欺骗风险,未对恢复后的GPS位置进行验证,导致FMS位置逐渐偏离实际位置约8海里。

严重教训:"先压制后欺骗"是最危险的干扰模式!干扰停止后GPS信号恢复不等于干扰消除,必须验证GPS位置的正确性才能重新使用。

案例四:军事演习区域干扰事件

时间:2024年某月某日
地点:军事演习影响区域
干扰类型:间歇性压制干扰
预警状态:已发布NOTAM

事件经过:航空器进入已知的军事演习区域,NOTAM已提示可能存在GNSS干扰。飞行员提前做好准备,在进入该区域前确认IRS校准状态良好,并密切监控导航系统。干扰发生时,飞行员按预案处置,顺利完成航路飞行。

正面经验:航前准备充分、情景意识良好、预案明确,是成功应对GNSS干扰的关键。NOTAM是重要的信息来源。

案例五:进近阶段干扰导致复飞事件

时间:2024年某月某日
地点:某机场RNAV进近程序
干扰类型:压制式干扰
飞行阶段:最后进近阶段

事件经过:航空器执行RNAV(GNSS)进近,在最后进近阶段GPS信号丢失,FMS导航模式降级,无法继续执行RNAV进近。飞行员果断执行复飞,改用ILS进近安全着陆。

处置要点:进近阶段GNSS干扰风险最高,必须提前评估备选进近方式,一旦GPS信号异常,应果断决策,不可勉强继续RNAV进近。
案例干扰类型飞行阶段主要影响风险等级
案例一压制式终端区导航降级、TAWS虚假告警
案例二欺骗式巡航位置偏差15海里
案例三组合干扰巡航位置偏差8海里极高
案例四间歇压制巡航导航暂时降级
案例五压制式进近进近中断、复飞

1.3 干扰对飞行安全的威胁

GNSS干扰对飞行安全的威胁是多维度、系统性的,不仅影响导航精度,还可能触发连锁反应,危及飞行安全。

1

导航能力降级

Navigation Degradation

GPS信号丢失或错误导致FMS导航精度下降,可能影响航迹保持、进近执行、区域导航程序运行。

2

TAWS虚假告警

False TAWS Alert

欺骗式干扰导致位置错误,可能触发TAWS"Pull Up"告警,干扰飞行员判断,是最危险的衍生影响。

3

监视能力下降

Surveillance Impact

ADS-B依赖GPS位置信息,干扰导致ADS-B报告错误或中断,影响ATC监视能力。

4

通信能力影响

Communication Impact

CPDLC、ADS-C等数据链通信依赖精确位置,干扰可能导致通信中断或报告错误。

5

情景意识丧失

Loss of SA

导航信息异常可能导致飞行员情景意识下降,增加工作负荷,影响决策质量。

6

运行效率降低

Operational Efficiency

干扰导致航班延误、复飞、改航,增加运营成本,影响运行效率。

最危险的情况:欺骗式干扰导致TAWS虚假"Pull Up"告警。如果飞行员误判为真实告警并执行拉升机动,可能造成不必要的危险机动;如果飞行员误判为虚假告警而忽视真实告警,后果不堪设想。这是GNSS干扰处置中最需要警惕的情况。
02

CH02 GNSS干扰技术机理

深入理解GNSS干扰的技术机理,是正确识别和有效处置干扰的基础。本章分析GNSS系统特性、干扰原理及RAIM的局限性。

2.1 GNSS系统特性与脆弱性

全球导航卫星系统(GNSS)包括GPS(美国)、GLONASS(俄罗斯)、Galileo(欧盟)、BeiDou(中国)等系统。航空器通常使用多星座多频接收机,以提高定位精度和可靠性。

GNSS信号特性:
• 信号到达地球表面的功率极低(约-130 dBm),淹没在热噪声中
• L1频段(1575.42 MHz)和L5频段(1176.45 MHz)是航空主要使用频段
• 信号采用扩频技术,具有一定抗干扰能力
• 接收机通过相关检测从噪声中提取信号

GNSS固有脆弱性

  • 信号功率低:到达接收机的信号功率极低,易于被干扰信号覆盖
  • 频率固定:导航信号频率公开且固定,干扰者易于针对性干扰
  • 单向传输:卫星单向广播,接收机无法确认信号真伪
  • 依赖视距:信号需要视距传播,但干扰信号可从任意方向到达
  • 无认证机制:民用GPS信号无认证机制,无法区分真假信号

航空应用特点

  • 高精度要求:航空导航对精度要求高,干扰影响显著
  • 安全关键:导航错误可能直接危及飞行安全
  • 多系统集成:GNSS与FMS、ADS-B、TAWS等深度集成
  • 连锁影响:GNSS异常可能触发多系统连锁反应
  • 实时性要求:飞行中无法等待系统恢复,需即时处置
GNSS系统所属国家/地区主要频段航空应用状态
GPS美国L1, L2, L5主要使用,最成熟
GLONASS俄罗斯L1, L2辅助使用
Galileo欧盟E1, E5a, E5b逐步应用
BeiDou中国B1, B2, B3逐步应用

2.2 压制式干扰(Jamming)原理与效应

压制式干扰通过发射大功率噪声信号,使GNSS接收机无法正常接收卫星信号,导致定位功能完全丧失。

✈ 压制式干扰原理

干扰机制:干扰源在GNSS频段发射大功率噪声信号,使接收机输入端的干扰信号功率远大于卫星信号功率。由于GNSS信号本身淹没在热噪声中,接收机的相关检测无法正常工作,导致无法跟踪卫星信号。

干扰效果:

  • 接收机信噪比(C/N0)急剧下降
  • 卫星跟踪数量减少直至全部丢失
  • 定位解算失败,位置输出停止
  • FMS显示GPS信号无效或丢失
J

压制式干扰特征

Jamming Characteristics

  • GPS信号完全丢失
  • 所有卫星C/N0下降
  • 定位功能停止
  • 时间信息丢失
  • 干扰停止后可恢复
!

对飞机系统的影响

Aircraft Impact

  • FMS导航模式降级
  • ADS-B报告中断
  • GPS时钟失效
  • RNAV程序不可用
  • 需切换备用导航
压制式干扰的识别要点:
• FMS显示"GPS INVALID"或类似信息
• 卫星数量快速减少至不足定位所需
• C/N0(载噪比)显著下降
• 位置输出停止或显示"NO GPS"
• 时间显示异常或停止更新

2.3 欺骗式干扰(Spoofing)原理与效应

欺骗式干扰通过发射伪造的GNSS信号,诱使接收机锁定错误信号并输出错误的位置和时间信息。这是比压制式干扰更隐蔽、更危险的干扰方式。

欺骗式干扰原理:
干扰源发射伪造的GNSS信号,信号结构与真实卫星信号相同但内容被篡改。伪造信号功率略高于真实信号,诱使接收机放弃真实信号而锁定伪造信号。接收机基于伪造信号解算位置,输出错误的位置和时间信息,但接收机自身无法察觉被欺骗。

欺骗式干扰特征

  • 隐蔽性强:接收机显示正常工作,无告警
  • 位置错误:输出位置逐渐偏离真实位置
  • 时间错误:输出时间可能跳变
  • 信号强度异常:C/N0可能异常偏高
  • 航迹异常:显示航迹与实际不符

欺骗式干扰的危险性

  • 难以察觉:无明确告警,需主动检测
  • 误导决策:基于错误位置的决策可能危险
  • TAWS告警:可能触发虚假地形告警
  • ADS-B错误:报告错误位置给ATC
  • 进近风险:RNAV进近可能偏航

欺骗式干扰的发展趋势

近年来欺骗式干扰技术快速发展,呈现以下趋势:

  • 干扰设备小型化:便携式欺骗设备易于获取和部署
  • 干扰精度提高:可生成精确的欺骗位置,使偏差更难察觉
  • 动态欺骗:可生成动态航迹,使欺骗更逼真
  • 多星座欺骗:可同时欺骗多个GNSS星座
  • 组合干扰:与压制式干扰组合使用,效果更强
对比项压制式干扰欺骗式干扰
干扰机制大功率噪声覆盖信号伪造信号诱骗接收机
接收机状态信号丢失,有告警信号正常,无告警
位置输出停止输出输出错误位置
识别难度较易识别难以识别
危险程度导航降级误导决策
恢复方式干扰停止后可恢复需主动检测并清除

2.4 "先压制后欺骗"组合干扰模式

"先压制后欺骗"是最危险、最隐蔽的干扰模式,干扰者先用压制式干扰使接收机丢失信号,然后停止压制并发射欺骗信号,诱使接收机锁定欺骗信号。

"先压制后欺骗"的危险机制:
1. 第一阶段:压制式干扰使GPS信号丢失,接收机进入搜索状态
2. 第二阶段:压制停止,欺骗信号发射
3. 第三阶段:接收机搜索到欺骗信号并锁定
4. 第四阶段:接收机输出错误位置,但显示正常工作

关键危险点:飞行员可能误认为干扰已消除、GPS已恢复正常,从而继续使用GPS导航,实际上已被欺骗!
阶段一
压制干扰阶段:GPS信号丢失,FMS显示GPS无效,导航降级至IRS或其他模式。飞行员意识到干扰存在。
阶段二
欺骗准备阶段:压制停止,欺骗信号开始发射。接收机开始搜索信号。
阶段三
欺骗锁定阶段:接收机锁定欺骗信号,显示GPS恢复正常。飞行员可能误认为干扰已消除。
阶段四
欺骗生效阶段:接收机输出错误位置,FMS位置逐渐偏离实际位置。如未及时发现,可能导致严重后果。
关键处置原则:干扰停止后GPS信号恢复,不等于干扰消除!必须验证GPS位置的正确性(与IRS交叉检查、与地面导航台交叉检查、与ATC确认雷达位置)后,才能重新使用GPS导航。

2.5 RAIM的局限性

接收机自主完好性监测(RAIM)是GNSS接收机的重要功能,用于检测卫星信号异常。但在面对欺骗式干扰时,RAIM存在严重局限性。

RAIM工作原理:
RAIM利用冗余卫星观测值进行一致性检验。当可见卫星数≥5时,RAIM可检测单个卫星故障;当可见卫星数≥6时,RAIM可识别并排除故障卫星。RAIM通过比较各卫星观测值的一致性,检测异常卫星。

RAIM在欺骗式干扰下的局限性

欺骗信号的一致性:欺骗式干扰通常发射多个伪造卫星信号,这些信号在数学上是一致的(都指向同一个伪造位置),因此RAIM无法通过一致性检验发现异常。

具体表现:

  • 欺骗信号覆盖多个卫星通道,形成"一致"的欺骗解
  • RAIM检测通过,不产生告警
  • 接收机显示完好性正常,实际位置错误
  • 飞行员无法依赖RAIM发现欺骗式干扰
重要结论:RAIM可以检测卫星故障和部分压制式干扰,但无法可靠检测欺骗式干扰。飞行员不能依赖RAIM告警来判断是否遭受欺骗,必须通过其他方法(交叉检查、位置验证)主动检测欺骗式干扰。
干扰类型RAIM检测能力原因飞行员应对
卫星故障可检测单卫星异常可被识别依赖RAIM告警
压制式干扰部分检测信号丢失可被检测GPS信号丢失告警
欺骗式干扰不可检测欺骗信号一致主动交叉检查
03

CH03 飞机系统影响分析

GNSS干扰不仅影响导航系统,还会对多个飞机系统产生连锁影响。本章详细分析各系统受影响的方式和程度。

3.1 导航系统影响(FMS、IRS)

飞行管理系统(FMS)和惯性基准系统(IRS)是现代飞机的核心导航系统,GNSS干扰对它们的影响最为直接。

F

FMS影响

Flight Management System

  • GPS位置输入丢失或错误
  • 导航模式自动降级
  • ANP/EPU值增大
  • RNAV程序可能不可用
  • 航迹跟踪精度下降
  • 性能计算受影响
I

IRS作用

Inertial Reference System

  • 不依赖外部信号
  • 可独立提供位置信息
  • 存在漂移误差
  • 是最后的导航保障
  • 需定期校准
  • 长时间使用精度下降
FMS导航模式优先级(典型):
1. GPS/IRS组合(最高精度)
2. DME/DME/IRS
3. VOR/DME/IRS
4. IRS纯惯性(最低精度,最后保障)

GPS干扰时,FMS自动降级至下一可用模式。飞行员应监控导航模式变化。

ANP/EPU监控

实际导航性能(ANP)/ 估计位置不确定性(EPU)是衡量导航精度的重要参数。

  • 正常状态:ANP/EPU值较小(通常<0.5海里),满足RNP要求
  • GPS干扰:ANP/EPU值增大,可能超过RNP值
  • 处置要求:ANP > RNP时,应考虑切换导航模式或改航
  • 监控方法:定期检查ANP/EPU显示,关注变化趋势
导航模式精度等级GPS干扰时状态适用程序
GPS/IRS高精度(<0.1NM)降级或失效RNAV/RNP
DME/DME/IRS中精度(0.3-0.5NM)保持可用RNAV
VOR/DME/IRS较低精度保持可用传统导航
IRS纯惯性漂移增大保持可用应急导航

3.2 ADS-B影响

广播式自动相关监视(ADS-B)依赖GPS位置信息,GNSS干扰直接影响ADS-B报告的准确性和连续性。

ADS-B Out影响

  • 压制式干扰:GPS位置丢失,ADS-B报告中断或发送"无位置"信息
  • 欺骗式干扰:发送错误位置信息,ATC雷达显示错误位置
  • 影响后果:ATC监视能力下降,可能影响间隔服务

ADS-B In影响

  • 交通信息:接收他机ADS-B信息可能受影响
  • 气象信息:FIS-B气象信息可能中断
  • 驾驶舱显示:CAS/TIS显示可能异常
重要提示:欺骗式干扰下,ADS-B发送错误位置给ATC,可能导致ATC对航空器位置判断错误。飞行员应及时报告GPS异常,让ATC了解情况并使用一/二次雷达进行监视。

3.3 TAWS虚假告警(最危险)

地形感知告警系统(TAWS)使用GPS位置进行地形威胁评估。欺骗式干扰导致位置错误,可能触发虚假地形告警,这是GNSS干扰最危险的衍生影响。

最危险的情况:
欺骗式干扰使GPS位置偏离实际位置,如果偏离后的位置接近地形障碍,TAWS可能触发"Pull Up"告警。飞行员面临两难抉择:
• 如果执行拉升,可能进行不必要的危险机动
• 如果忽视告警,可能错过真实的地形威胁

正确处置:立即与IRS位置、雷达位置交叉检查,判断告警真伪。如确认是虚假告警,谨慎继续飞行;如无法确认,应执行告警指令。

TAWS告警类型与干扰影响

告警类型触发条件干扰影响风险等级
Mode 1: 过大下降率下降率过大不受GPS影响
Mode 2: 过大接近地形率接近地形过快部分受GPS影响
Mode 3: 爬升后掉高度起飞后掉高度不受GPS影响
Mode 4: 不安全离地高度离地高度过低受GPS位置影响
Mode 5: 低于下滑道偏离下滑道受GPS位置影响
Mode 6: 高度喊话高度提示受GPS高度影响
Mode 7: 风切变风切变检测不受GPS影响
TAWS虚假告警处置原则:
1. 不要立即执行拉升,先进行交叉检查
2. 检查IRS位置是否与GPS位置一致
3. 检查气压高度是否合理
4. 检查周围地形情况(目视、雷达)
5. 如确认虚假告警,谨慎继续飞行并报告ATC
6. 如无法确认,优先执行告警指令确保安全

3.4 数据链通信影响(CPDLC、ADS-C)

控制器飞行员数据链通信(CPDLC)和自动相关监视-合同(ADS-C)依赖精确的GPS位置信息,GNSS干扰会影响这些系统的正常运行。

C

CPDLC影响

Controller-Pilot Data Link

  • 位置报告可能错误
  • 许可上行可能受影响
  • 连接可能中断
  • 需切换语音通信
A

ADS-C影响

ADS-Contract

  • 周期报告位置错误
  • 事件报告触发异常
  • ATC监视受影响
  • 洋区运行风险增加
数据链中断处置:
• CPDLC连接中断时,使用语音通信联系ATC
• 报告GPS异常情况,请求雷达监视
• 在洋区运行时,提前评估备用通信手段
• 记录数据链中断时间和处置措施

3.5 气象雷达与其他系统影响

气象雷达影响

  • 天线稳定:部分气象雷达使用GPS进行天线稳定
  • 湍流检测:GPS速度信息用于湍流检测
  • 影响程度:通常影响较小,但可能降低检测精度

其他受影响系统

  • 时钟同步:GPS时钟失效,影响时间相关功能
  • EGPWS:增强型GPWS受GPS位置影响
  • ACARS:位置报告可能错误
  • ELT:GPS型ELT位置报告错误
不受GPS影响的系统:
• 传统导航设备(VOR、DME、NDB、ILS)
• 惯性导航系统(IRS/INS)
• 气压高度表
• 磁罗盘
• 二次雷达应答机(高度报告)
这些系统是GPS干扰时的重要备用手段。
04

CH04 干扰识别与情景意识

及时识别GNSS干扰是有效处置的前提。本章详细分析压制式和欺骗式干扰的识别迹象,以及ANP/EPU监控和时间跳变检测方法。

4.1 压制式干扰识别迹象

压制式干扰相对容易识别,接收机通常会产生明确的告警信息。

压制式干扰的主要识别迹象

  • FMS显示"GPS INVALID"或"NO GPS":GPS信号丢失的直接指示
  • 卫星数量急剧减少:从正常的8-12颗减少至不足4颗
  • C/N0(载噪比)显著下降:各卫星C/N0值普遍下降
  • 位置输出停止:GPS位置不再更新
  • 时间显示异常:GPS时钟停止更新
  • 导航模式降级:FMS自动切换至备用导航模式
  • ANP/EPU增大:导航不确定性增大
  • ADS-B报告中断:TCAS/ADS-B显示异常
识别要点:压制式干扰的迹象明确,关键是及时发现并确认。飞行员应定期扫描导航显示页面,关注GPS状态、卫星数量、C/N0值等参数。

4.2 欺骗式干扰识别迹象(11项)

欺骗式干扰隐蔽性强,需要飞行员主动检测。以下11项迹象可帮助识别欺骗式干扰。

欺骗式干扰识别迹象(IB-FS-OPS-022 第47-53页)

迹象1:FMS位置与IRS位置偏差增大
正常情况下,GPS位置与IRS位置应基本一致。欺骗式干扰导致GPS位置偏离,与IRS位置偏差逐渐增大。当偏差超过阈值(如1海里)时,应怀疑欺骗干扰。
迹象2:显示航迹与实际航迹不符
FMS显示的航迹与飞行员预期的航迹不一致,或与IRS推算的航迹不一致。航迹偏差可能逐渐增大。
迹象3:显示地速与实际地速不符
GPS地速与IRS地速或大气数据计算机计算的地速不一致。欺骗式干扰可能导致地速显示异常。
迹象4:显示航向与实际航向不符
GPS航向与磁罗盘或IRS航向不一致。欺骗式干扰可能导致航向显示偏差。
迹象5:C/N0值异常偏高
欺骗信号功率通常略高于真实信号,可能导致C/N0值异常偏高(如>50 dB-Hz)。正常GPS信号的C/N0通常在35-45 dB-Hz范围。
迹象6:时间跳变
GPS时间与机载时钟或IRS时间出现跳变。欺骗信号可能携带错误的时间信息,导致时间跳变。
迹象7:TAWS虚假告警
在已知安全区域触发TAWS地形告警,或告警与周围地形不符。这是欺骗式干扰最危险的迹象之一。
迹象8:ATC报告位置与显示位置不符
ATC雷达报告的位置与FMS显示的位置不一致。欺骗式干扰导致GPS位置错误,与雷达位置产生偏差。
迹象9:ADS-B显示他机位置异常
如装备ADS-B In,显示的他机位置可能也受干扰影响出现异常,或他机报告的位置与目视观察不符。
迹象10:导航台交叉检查不一致
使用VOR/DME进行位置交叉检查,发现GPS位置与导航台推算位置不一致。
迹象11:GPS信号"恢复"后位置跳变
经历压制式干扰后,GPS信号"恢复",但位置出现跳变,与IRS位置有明显偏差。这可能是"先压制后欺骗"的迹象。
迹象编号识别迹象检测方法可靠程度
1FMS与IRS位置偏差定期交叉检查
2航迹与预期不符航迹监控
3地速不符与IRS/ADC比较
4航向不符与磁罗盘比较
5C/N0异常偏高监控载噪比
6时间跳变时钟监控
7TAWS虚假告警告警判断
8ATC雷达位置不符与ATC确认
9ADS-B他机位置异常目视交叉检查
10导航台交叉检查不符VOR/DME定位
11GPS"恢复"后位置跳变与IRS比较
关键原则:欺骗式干扰不会产生明确告警,必须主动检测。飞行员应养成定期交叉检查导航信息的习惯,及时发现异常迹象。

4.3 ANP/EPU监控

实际导航性能(ANP)和估计位置不确定性(EPU)是监控导航精度的重要参数,应作为常规监控项目。

ANP/EPU含义

  • ANP:实际导航性能,表示当前导航精度
  • EPU:估计位置不确定性,含义与ANP类似
  • RNP:所需导航性能,程序要求的精度
  • 监控原则:ANP应始终小于RNP

监控方法

  • 定期检查:每次扫描仪表时检查ANP值
  • 趋势监控:关注ANP变化趋势
  • 阈值设定:设定警戒阈值(如RNP的50%)
  • 异常响应:ANP增大时主动检查原因
ANP异常增大的可能原因:
• GPS信号丢失或降级
• 欺骗式干扰导致位置错误
• IRS漂移增大
• DME/VOR信号质量下降
• 导航源切换

4.4 时间跳变检测

欺骗式干扰可能携带错误的时间信息,导致GPS时间跳变。时间跳变检测是识别欺骗式干扰的有效方法。

时间跳变检测方法

  • GPS时钟监控:监控GPS时钟显示,关注是否出现跳变
  • 与机载时钟比较:GPS时间与机载其他时钟比较
  • 与IRS时间比较:GPS时间与IRS时间比较
  • UTC时间验证:通过其他渠道获取UTC时间进行验证
时间跳变的意义:
• 突然的时间跳变(数秒或更大)是欺骗式干扰的强指示
• 时间跳变可能导致时间相关功能异常
• 发现时间跳变应立即怀疑欺骗式干扰,进行位置验证
05

CH05 飞行员处置程序

本章详细说明GNSS干扰各阶段的处置程序,包括航前准备、预防措施、干扰发生时处置、清除干扰影响、进近注意事项和航后报告。

5.1 航前准备

充分的航前准备是有效应对GNSS干扰的基础。

航前准备检查项目

  • NOTAM检查:查看航路和目的地机场的GNSS相关NOTAM,了解已知干扰区域
  • IRS校准确认:确保IRS校准完成且状态良好,这是最后的导航保障
  • 备用导航评估:评估航路和目的地的备用导航设施(VOR、DME、ILS)可用性
  • 备降机场选择:考虑GNSS干扰可能性,选择有传统进近程序的备降机场
  • 干扰区域识别:识别航路上可能的干扰高风险区域(边境、军事演习区等)
  • 处置程序复习:复习GNSS干扰识别和处置程序
航前简报要点:
• 讨论航路上可能的GNSS干扰风险区域
• 明确干扰发生时的处置分工
• 确认IRS位置作为交叉检查基准
• 确认备用进近方式和备降机场
• 讨论TAWS虚假告警的判断和处置

5.2 干扰发生前预防措施

在已知干扰风险区域,采取预防措施可降低干扰影响。

P

进入风险区域前

Before Entering Risk Area

  • 确认IRS校准状态良好
  • 记录IRS位置作为基准
  • 确认备用导航可用
  • 提高监控频率
  • 与ATC保持密切联系
M

持续监控

Continuous Monitoring

  • 定期检查GPS状态
  • 监控ANP/EPU值
  • 交叉检查GPS与IRS位置
  • 监控卫星数量和C/N0
  • 关注时间显示
预防性监控习惯:
建议在正常飞行中也养成定期交叉检查导航信息的习惯,这样在干扰发生时能够及时发现异常。建议每次扫描仪表时,快速检查GPS/IRS位置一致性。

5.3 干扰发生时处置程序

发现GNSS干扰迹象后,应立即采取处置措施。

压制式干扰处置程序

步骤1
确认干扰:检查GPS状态、卫星数量、C/N0值,确认GPS信号丢失
步骤2
监控导航模式:FMS自动降级导航模式,确认当前导航模式
步骤3
报告ATC:报告GPS信号异常,说明当前导航能力
步骤4
继续飞行:使用备用导航方式继续飞行,监控IRS位置
步骤5
评估进近能力:评估目的地机场进近方式,必要时改航

欺骗式干扰处置程序

步骤1
确认欺骗:通过交叉检查(GPS vs IRS、GPS vs 雷达位置)确认位置错误
步骤2
禁用GPS:如可能,禁用GPS导航源,切换至IRS或其他导航
步骤3
报告ATC:报告GPS欺骗干扰,说明位置可能错误,请求雷达引导
步骤4
使用IRS导航:使用IRS作为主要导航源,监控漂移
步骤5
评估TAWS告警:如触发TAWS告警,判断真伪后谨慎处置
"先压制后欺骗"处置要点:
GPS信号"恢复"后,不要立即信任GPS!必须:
1. 与IRS位置交叉检查
2. 与ATC雷达位置确认
3. 检查时间是否跳变
4. 确认位置正确后才能重新使用GPS
ATC报告内容:
• 报告GPS信号异常类型(丢失/欺骗)
• 说明当前导航能力和导航模式
• 如怀疑欺骗,说明位置可能错误
• 请求雷达监视或引导
• 说明进近能力需求

5.4 清除干扰影响

干扰停止后,需要采取措施清除干扰影响,恢复正常的导航能力。

清除干扰影响的步骤

  • 确认干扰停止:GPS信号恢复,卫星数量和C/N0恢复正常
  • 验证位置正确性:与IRS位置、ATC雷达位置交叉检查,确认GPS位置正确
  • 验证时间正确性:检查GPS时间是否正确,无跳变
  • 清除错误数据:如可能,清除FMS中可能受影响的数据
  • 重新初始化:必要时重新初始化GPS接收机
  • 监控恢复:持续监控GPS工作状态,确认稳定正常
重要提醒:干扰停止≠干扰影响清除。欺骗式干扰可能在GPS中留下错误的位置和时间信息,必须主动验证和清除后才能恢复使用。

5.5 进近阶段注意事项

进近阶段是GNSS干扰风险最高的阶段,需要特别注意。

进近阶段高风险原因:
• 飞行高度低,接近地形,TAWS虚假告警风险高
• RNAV/RNP进近依赖GPS精度,干扰直接影响进近能力
• 飞行速度和高度变化大,工作负荷高
• 时间紧迫,决策窗口短
• 复飞决策需要果断

进近前准备

  • 评估GPS状态:进近前确认GPS工作正常,ANP满足RNP要求
  • 确认备用进近:确认目的地机场有可用的传统进近程序(ILS、VOR、NDB)
  • 设定决策标准:设定GPS异常时的决策标准(如ANP超过某值则改用备用进近)
  • 简报复飞程序:简报GPS异常时的复飞和改航程序

进近中监控

  • 持续监控GPS:进近中持续监控GPS状态和ANP值
  • 交叉检查:与IRS位置、气压高度、ILS信号(如有)交叉检查
  • TAWS警觉:对TAWS告警保持警觉,准备判断真伪
  • 决策果断:GPS异常时果断决策,不可勉强继续RNAV进近
进近类型GPS依赖程度干扰影响备用方案
RNAV(GNSS)完全依赖无法执行ILS/VOR/NDB进近
RNP APCH完全依赖无法执行ILS/VOR/NDB进近
RNAV(GNSS)+ILS部分依赖截获ILS后可继续提前截获ILS
ILS不依赖不受影响无影响
VOR/NDB不依赖不受影响无影响

5.6 航后报告与维护

航后报告和维护是完善干扰处置体系的重要环节。

航后报告内容

  • 干扰发生时间:记录干扰发生和持续时间
  • 干扰发生位置:记录干扰发生时的位置
  • 干扰类型:判断干扰类型(压制/欺骗/组合)
  • 影响系统:记录受影响的系统
  • 处置措施:记录采取的处置措施
  • ATC报告:记录是否报告ATC及回复

维护要求

  • GPS接收机检查:检查GPS接收机工作状态
  • IRS校准:如IRS漂移异常,检查校准状态
  • 数据清除:清除可能残留的错误数据
  • 系统测试:必要时进行导航系统测试
  • 故障记录:在记录本上记录相关情况
报告的意义:
航后报告有助于航空公司和民航局收集干扰数据,分析干扰规律,完善干扰数据库,发布NOTAM预警,改进干扰处置程序。每份报告都是提升航空安全的贡献。
06

CH06 CRM胜任力视角

从CRM胜任力的角度分析GNSS干扰处置,可以帮助飞行员更好地理解和执行干扰处置程序,提升飞行安全。

6.1 情景意识(SAW)与GNSS干扰

情景意识是GNSS干扰处置的核心胜任力。及时发现干扰迹象、正确判断干扰类型、准确评估影响程度,都需要良好的情景意识。

1

感知层(Level 1)

Perception

  • 监控GPS状态指示
  • 感知卫星数量变化
  • 注意C/N0值变化
  • 感知ANP/EPU变化
  • 注意导航模式变化
2

理解层(Level 2)

Comprehension

  • 理解GPS状态含义
  • 判断干扰类型
  • 评估影响程度
  • 理解导航模式变化
  • 理解系统连锁影响
3

预测层(Level 3)

Projection

  • 预测干扰发展趋势
  • 预测进近能力
  • 预测IRS漂移
  • 预测TAWS告警可能
  • 预测备降需求

GNSS干扰情景意识的关键行为指标

行为指标在GNSS干扰中的应用
OB1: 飞机及系统状态监控持续监控GPS状态、卫星数量、C/N0、ANP/EPU
OB2: 能量状态及航径监控监控航迹是否偏离预期,地速是否异常
OB3: 总体环境监控了解航路干扰风险区域,关注NOTAM
OB4: 信息准确性验证交叉检查GPS与IRS位置,验证信息准确性
OB5: 人员及能力意识了解机组对干扰处置程序的掌握程度
OB6: 应急预案制定提前准备干扰发生时的处置预案
OB7: SA下降响应干扰发生时主动采取措施恢复情景意识
情景意识丧失的风险:
GNSS干扰可能导致飞行员情景意识下降:
• 位置不确定导致空间意识模糊
• 多系统告警增加信息处理负荷
• 需要使用不熟悉的备用导航方式
• TAWS虚假告警干扰判断
因此,干扰处置的首要目标是恢复和保持情景意识

6.2 沟通(COM)与ATC报告

有效的沟通是GNSS干扰处置的关键环节,及时、准确地向ATC报告干扰情况,可以获得必要的支持和引导。

ATC报告要点

  • 及时报告:发现干扰迹象后及时报告,不要延迟
  • 信息完整:报告干扰类型、当前导航能力、位置状态
  • 明确需求:明确说明需要ATC提供什么支持(雷达监视、引导等)
  • 持续更新:情况变化时持续更新报告
  • 标准术语:使用标准航空术语,确保沟通准确
标准报告示例:
"【航司】【航班号】,GPS信号异常,怀疑【干扰类型】,当前使用【导航模式】导航,位置可能【准确/不准确】,请求【雷达监视/引导】。"

例:"国航1357,GPS信号丢失,当前使用IRS导航,位置准确,请求雷达监视。"
例:"东航2468,怀疑GPS欺骗干扰,位置可能错误,请求确认雷达位置。"

PF沟通职责

  • 操纵飞机,保持飞行状态
  • 呼叫干扰发现
  • 执行处置程序
  • 报告重大状态变化

PM沟通职责

  • 监控飞机状态和系统
  • 执行ATC通信
  • 查阅资料和程序
  • 向PF提供信息支持

6.3 问题处理决策(PSD)

GNSS干扰处置涉及多个关键决策点,需要飞行员运用良好的问题处理决策能力。

关键决策点

决策点决策内容决策依据时间压力
干扰类型判断压制式/欺骗式/组合迹象识别
导航模式选择GPS/IRS/DME/VOR可用性和精度
TAWS告警处置执行/不执行交叉检查结果
进近方式选择继续RNAV/改用传统GPS状态和ANP
复飞决策继续进近/复飞GPS状态和位置
改航决策继续前往/改航进近能力和油量
FOR-DEC模型在GNSS干扰处置中的应用:
Facts - 收集事实:GPS状态、IRS位置、ATC雷达位置、ANP值等
Options - 分析选项:继续飞行、改航、复飞等
Risks - 评估风险:各选项的风险和后果
Decision - 做出决策:选择最优选项
Evaluate - 执行评估:执行决策并监控效果
Check - 检查结果:确认决策效果,必要时调整
避免决策陷阱:
确认偏差:不要只寻找支持预期结论的证据
锚定效应:不要过度依赖最初的信息
时间压力:高时间压力下更要冷静思考
群体思维:鼓励机组质疑和讨论

6.4 工作负荷管理(WLM)

GNSS干扰发生时,机组工作负荷会显著增加,需要有效管理工作负荷。

工作负荷增加来源

Workload Increase Sources

  • 系统监控需求增加
  • 交叉检查任务增加
  • ATC通信增加
  • 程序执行任务增加
  • 决策压力增加

工作负荷管理策略

Workload Management

  • 明确PF/PM分工
  • 优先关键任务
  • 合理分配任务
  • 使用自动化辅助
  • 必要时请求支援

PF/PM分工建议

任务PFPM
飞机操纵主要责任监控
系统监控飞行参数导航系统
交叉检查IRS/目视GPS/导航台
ATC通信紧急呼叫主要责任
程序执行操纵相关系统相关
决策主导支持/质疑
工作负荷管理要点:
• 干扰发生时,首先保持飞机状态,不要急于处置系统
• 明确分工,避免任务重叠或遗漏
• 优先关键任务,次要任务可以延后
• 如工作负荷过高,考虑请求延时或改航
• 保持冷静,有条不紊地执行程序
07

CH07 训练建议

本章提出GNSS干扰处置的训练建议,包括地面培训要点、模拟机训练场景和知识更新要求。

7.1 地面培训要点

理论知识培训

  • GNSS原理:了解GNSS系统组成、信号特性、定位原理
  • 干扰机理:理解压制式和欺骗式干扰的原理和效应
  • 系统影响:了解GNSS干扰对各飞机系统的影响
  • 识别方法:掌握干扰识别迹象和检测方法
  • 处置程序:熟练掌握各阶段处置程序
  • CRM应用:理解CRM胜任力在干扰处置中的应用
T

理论培训方式

Theory Training Methods

  • 课堂教学
  • 案例研讨
  • 在线学习
  • 自学材料
  • 知识测试
P

实践培训方式

Practical Training Methods

  • 模拟机训练
  • 程序演练
  • 案例分析
  • 桌面推演
  • 复训巩固
培训重点:
• 欺骗式干扰的识别是培训重点,因其隐蔽性强、危险性高
• TAWS虚假告警的判断和处置需要重点训练
• "先压制后欺骗"组合干扰的处置需要特别强调
• IRS作为最后导航保障的作用需要充分认识

7.2 模拟机训练场景

模拟机训练是GNSS干扰处置训练的核心环节,应设计多种场景进行训练。

场景一:巡航阶段压制式干扰

训练目标:压制式干扰识别和处置程序执行

场景设置:巡航阶段,GPS信号突然丢失

观察要点:

  • 是否及时发现GPS信号丢失
  • 是否正确判断干扰类型
  • 是否正确执行处置程序
  • 是否及时报告ATC
  • 是否正确选择备用导航

场景二:巡航阶段欺骗式干扰

训练目标:欺骗式干扰识别和处置

场景设置:巡航阶段,GPS位置逐渐偏离实际位置

观察要点:

  • 是否通过交叉检查发现位置偏差
  • 是否正确判断欺骗式干扰
  • 是否禁用GPS并切换至IRS
  • 是否正确报告ATC
  • 是否监控IRS漂移

场景三:"先压制后欺骗"组合干扰

训练目标:组合干扰识别和处置

场景设置:先压制后欺骗,GPS"恢复"后位置错误

观察要点:

  • GPS"恢复"后是否验证位置正确性
  • 是否发现位置跳变
  • 是否拒绝使用错误GPS位置
  • 是否正确清除干扰影响

场景四:TAWS虚假告警

训练目标:TAWS虚假告警判断和处置

场景设置:欺骗式干扰导致TAWS触发虚假"Pull Up"告警

观察要点:

  • 是否进行交叉检查判断告警真伪
  • 是否正确判断为虚假告警
  • 是否谨慎处置而非盲目执行或忽视
  • 是否报告ATC

场景五:进近阶段干扰

训练目标:进近阶段干扰处置和复飞决策

场景设置:RNAV进近最后阶段GPS信号丢失

观察要点:

  • 是否果断执行复飞
  • 是否正确选择备用进近方式
  • 是否正确报告ATC
  • 是否保持情景意识
场景干扰类型飞行阶段训练重点
场景一压制式巡航识别和处置程序
场景二欺骗式巡航交叉检查和判断
场景三组合干扰巡航位置验证
场景四欺骗式巡航/下降TAWS告警判断
场景五压制式进近复飞决策

7.3 知识更新要求

GNSS干扰技术和处置方法不断发展,飞行员需要持续更新知识。

定期更新内容

  • 法规更新:关注民航局相关法规和指南更新
  • 技术发展:了解干扰技术新趋势
  • 案例学习:学习新的干扰事件案例
  • 程序更新:掌握公司程序更新
  • 设备更新:了解新设备抗干扰能力

更新渠道

  • 公司通告:航空公司安全通告和培训
  • 局方文件:民航局咨询通告和指南
  • 行业信息:航空安全信息交流
  • 复训课程:定期复训中的相关课程
  • 自学研究:主动学习和研究
知识更新建议频率:
• 初始培训:加入初始改装训练课程
• 定期复训:每年复训中包含GNSS干扰处置训练
• 即时更新:发生重大干扰事件或法规更新时及时培训
• 自主学习:鼓励飞行员主动学习相关知识
08

CH08 总结与检查单

本章回顾GNSS干扰处置的核心要点,并提供快速检查单供飞行员参考。

8.1 核心要点回顾

1

干扰类型认知

Interference Types

压制式干扰导致信号丢失,欺骗式干扰导致位置错误,"先压制后欺骗"最危险。

2

主动检测原则

Active Detection

欺骗式干扰无明确告警,必须主动检测。定期交叉检查GPS与IRS位置是关键。

3

IRS最后保障

IRS as Last Resort

IRS不依赖外部信号,是最后的导航保障。保持IRS校准状态良好至关重要。

4

TAWS告警判断

TAWS Alert Judgment

欺骗干扰可能触发TAWS虚假告警。必须交叉检查判断真伪,谨慎处置。

5

位置验证原则

Position Verification

干扰停止后GPS"恢复"不等于干扰消除,必须验证位置正确性才能重新使用。

6

进近风险意识

Approach Risk Awareness

进近阶段干扰风险最高,必须提前准备备用进近,果断决策。

最重要的三点:
1. 欺骗式干扰不会告警,必须主动检测
2. GPS"恢复"不等于干扰消除,必须验证位置
3. IRS是最后的导航保障,保持其状态良好

8.2 快速检查单

航前准备检查单

  • □ 检查GNSS相关NOTAM
  • □ 确认IRS校准完成且状态良好
  • □ 评估航路备用导航设施可用性
  • □ 确认备降机场有传统进近程序
  • □ 识别航路干扰高风险区域
  • □ 简报干扰处置程序和分工

干扰迹象识别检查单

  • □ GPS状态显示异常(INVALID/NO GPS)
  • □ 卫星数量急剧减少
  • □ C/N0值异常(过低或过高)
  • □ GPS位置与IRS位置偏差增大
  • □ 航迹与预期不符
  • □ 时间显示跳变
  • □ ANP/EPU值增大
  • □ TAWS告警与地形不符

压制式干扰处置检查单

  • □ 确认GPS信号丢失
  • □ 监控FMS导航模式降级
  • □ 报告ATC GPS异常
  • □ 使用备用导航继续飞行
  • □ 监控IRS位置
  • □ 评估进近能力

欺骗式干扰处置检查单

  • □ 通过交叉检查确认位置错误
  • □ 禁用GPS导航源
  • □ 切换至IRS导航
  • □ 报告ATC GPS欺骗,位置可能错误
  • □ 请求雷达监视/引导
  • □ 监控IRS漂移
  • □ 警惕TAWS虚假告警

GPS"恢复"后验证检查单

  • □ 与IRS位置交叉检查
  • □ 与ATC雷达位置确认
  • □ 检查时间是否跳变
  • □ 检查C/N0是否正常
  • □ 确认位置正确后才能重新使用GPS

TAWS虚假告警判断检查单

  • □ 检查GPS位置与IRS位置偏差
  • □ 检查气压高度是否合理
  • □ 检查周围地形情况(目视/雷达)
  • □ 评估是否在已知安全区域
  • □ 如确认虚假,谨慎继续飞行并报告
  • □ 如无法确认,优先执行告警指令

进近前准备检查单

  • □ 确认GPS工作正常
  • □ 确认ANP满足RNP要求
  • □ 确认备用进近方式可用
  • □ 设定GPS异常决策标准
  • □ 简报复飞和改航程序

航后报告检查单

  • □ 记录干扰发生时间和位置
  • □ 记录干扰类型判断
  • □ 记录受影响系统
  • □ 记录处置措施
  • □ 记录ATC报告情况
  • □ 填写相关记录本
检查单使用提示:
• 检查单是辅助工具,不能替代对程序的理解
• 紧急情况下,优先执行关键动作,后续再完成检查单
• 建议将检查单内容融入日常飞行习惯,形成肌肉记忆