GPS/ADS-B Navigation — ADS-B Failure, CDU Failure, FMC-CDU Advisory, GPS & Unreliable GPS Data
BOEING 737-800理解GPS、ADS-B、CDU和FMC系统的基本概念
GPS是一种基于卫星的无线电导航系统，为全球用户提供精确的位置、速度和时间信息。在737-800上，GPS数据用于FMC导航计算、ADS-B发射和位置参考。
核心作用：
ADS-B是一种监视技术，飞机通过GPS确定自身位置，并通过数据链自动广播给地面站和其他飞机。ADS-B OUT（发射）功能将飞机位置、速度、识别等信息广播出去。
核心特点：
CDU是飞行员与FMC交互的界面，用于输入飞行计划、查看导航数据、设置性能参数等。FMC-CDU警戒表示两者之间的通信或FMC本身出现故障。
涉及现象：
GPS/ADS-B相关事件的统计特征
GPS/ADS-B/CDU/FMC系统的工作机制
737-800的GPS系统包含以下组件：
工作流程：
ADS-B系统工作原理：
ADS-B IN功能（接收其他飞机数据）需要额外设备，可在驾驶舱显示交通信息（CDTI）。
CDU（控制显示组件）故障可能导致：
影响范围：
FMC-CDU通信故障的表现：
系统响应：
| 原因类型 | 具体原因 | 影响 |
|---|---|---|
| 信号问题 | 卫星信号被遮挡 | 定位延迟或丢失 |
| 干扰 | GPS干扰器、电子对抗 | 完全失去定位 |
| 设备故障 | 天线/接收机故障 | 数据错误或无数据 |
| 计算错误 | FMC内部处理故障 | 位置数据错误 |
| 精度降低 | 几何精度因子差 | 精度下降但可用 |
如何识别GPS/ADS-B系统故障
| 警告信息 | 显示 | 含义 |
|---|---|---|
| GPS | 琥珀色警戒 | GPS系统故障 |
| GPS SENSOR | 琥珀色 | GPS传感器故障 |
| GPS UNAVAILABLE | 琥珀色 | GPS数据不可用 |
| GPS DISAGREE | 琥珀色 | GPS数据不一致 |
| GPS PRIMARY | 绿色 | GPS作为主要位置源 |
当GPS失效时，FMC将回退使用IRS惯性参考位置，精度会逐渐降低。
| 警告信息 | 显示 | 含义 |
|---|---|---|
| ADS-B | 琥珀色警戒 | ADS-B系统故障 |
| ADS-B OUT | 琥珀色 | ADS-B发射功能失效 |
| ADS-B IN | 琥珀色 | ADS-B接收功能失效 |
| TRANSPONDER | 琥珀色/红色 | 应答机故障（影响ADS-B） |
| 现象 | 可能原因 | 影响 |
|---|---|---|
| 黑屏 | 电源/显示故障 | 完全不可用 |
| 花屏/乱码 | 处理/接口故障 | 部分功能失效 |
| 按键无响应 | 键盘/软件故障 | 无法输入 |
| 数据不更新 | 通信中断 | 信息陈旧 |
| 警戒信息 | 含义 | 系统响应 |
|---|---|---|
| FMC CDU COMM FAULT | 通信中断 | 使用IRS位置 |
| FMC POSITION ERROR | 位置错误 | 提示检查位置 |
| IRS ONLY | 仅用IRS | GPS不可用 |
当遭遇GPS干扰时，可能出现以下现象：
GPS/ADS-B/CDU故障的标准处置程序
GPS失效时的处置要点：
| 步骤 | 动作 | 要点 |
|---|---|---|
| 1 | 确认失效 | 通过CDS/CDU确认GPS状态 |
| 2 | 对比IRS | 检查GPS与IRS位置差异 |
| 3 | 使用IRS | FMC自动回退IRS导航 |
| 4 | 通知ATC | 报告GPS失效和位置精度 |
IRS位置会随时间漂移，需定期更新
ADS-B失效可能影响在要求ADS-B的空域运行，需提前规划备选航路。
| 情况 | QRH程序 | 关键动作 |
|---|---|---|
| GPS失效 | GPS System Failure | 使用IRS导航，通知ATC |
| ADS-B失效 | ADS-B Out Failure | 使用传统程序，通知ATC |
| CDU失效 | CDU Failure | 使用备用CDU或传统导航 |
| FMC故障 | FMC Failure | IRS模式飞行，ATC引导 |
| GPS干扰 | 报告并记录 | 使用IRS，报告位置 |
机组资源管理中的职责分工
| 职责 | 具体动作 |
|---|---|
| 监控警告 | 识别GPS/ADS-B相关警告 |
| 决策判断 | 决定使用何种导航方式 |
| 飞行控制 | 保持正确航迹和高度 |
| 通信指挥 | 向ATC请求引导或许可 |
| 进近决策 | 决定进近方式或备降 |
| 职责 | 具体动作 |
|---|---|
| 参数监控 | 监控位置、航迹、速度 |
| 信息读出 | 清晰读出警告和参数 |
| 执行程序 | 按照PF指令执行 |
| 通信配合 | 配合与ATC通信 |
| 记录时间 | 记录事件时间和细节 |
| 场景 | PM喊话 | PF指令/响应 |
|---|---|---|
| GPS失效 | "GPS失效" | "收到，使用IRS导航" |
| 位置偏差 | "GPS与IRS差异X海里" | "检查位置，准备更新" |
| ADS-B失效 | "ADS-B失效" | "通知ATC，请求雷达引导" |
| CDU失效 | "CDU黑屏" | "使用另一侧CDU" |
| 需要VOR更新 | "过VOR，位置更新" | "执行位置更新" |
操作中的关键注意点
当怀疑进入GPS干扰区域时：
GPS失效后，定期使用以下方法更新IRS位置：
从历史事件中学习经验教训
飞机进入某区域后，GPS接收机丢失信号，ADS-B广播中断
通过CDS发现GPS失效警戒，ADS-B OUT指示灯熄灭
继续使用IRS导航，通知ATC GPS失效
飞离干扰区域后GPS恢复，位置自动更新
核心教训：
某航班在进近准备阶段双侧CDU同时失效，机组无法使用飞行管理功能。面对这种情况，机组：
教训：传统技能在现代飞机中仍然重要，不能完全依赖自动化系统。
机组资源管理在GPS/ADS-B事件中的运用
| 胜任力 | 具体行为 | 在此情况下的应用 |
|---|---|---|
| 情景意识 | 监控位置精度 | 定期检查GPS与IRS差异 |
| 沟通 | 与ATC协调 | 报告GPS失效，请求引导 |
| 决策 | 评估备降需求 | 精度不足时考虑备降 |
| 工作负荷 | 分工明确 | PF飞飞机，PM监控和通信 |
GPS/ADS-B导航系统事件处置的核心要点
定期检查GPS状态和位置精度，发现异常及时识别和报告。
GPS失效时自动回退IRS，使用惯性导航和传统无线电导航。
及时通知ATC，请求雷达引导，使用话音通信备份。
| 常见误区 | → | 正确认知 |
|---|---|---|
| GPS失效等于失去导航 | → | 错误！IRS可提供备用导航 |
| ADS-B失效无法被监视 | → | ATC雷达仍可监视 |
| CDU失效无法飞行 | → | 可使用传统程序继续 |
| GPS精度永不降低 | → | GPS可能受干扰或故障 |
| 无需通知ATC | → | 必须及时报告以便协调 |
GPS/ADS-B系统是现代航空的重要导航和监视技术，它们提高了飞行的精度和安全性。但飞行员必须记住，任何系统都可能失效，传统技能永远是最后的安全网。
当GPS失效时，不要惊慌。IRS惯性参考系统会自动接管，FMC会持续计算位置，只是精度会随时间逐渐降低。定期使用VOR或DME更新位置，保持与ATC的良好沟通，这些都是有效的应对措施。
ADS-B失效并不意味着失去监视。ATC的雷达系统仍在工作，话音通信仍然是可靠的备份。及时告知管制员你的情况，请求雷达引导，你将得到必要的支持。
监控、回退、沟通——在GPS/ADS-B事件中，保持冷静，使用备份，寻求帮助。
GPS失效时，FMC仅用IRS或无线电输入，前视地形警戒和显示不可用，ADS-B也同时失效。GPS数据不可靠可能由GPS干扰导致，会改变飞机飞行航迹但无明显的驾驶舱指示或效应。