飞行模拟机增强型近地告警系统仿真研究与设计
2021-06-03赵旭东
付 炜, 赵旭东
(北京蓝天航空科技股份有限公司,北京 100085)
在严重威胁航空安全的事故中,可控飞行撞地(Controlled Flight Into Terrain,CFIT)是造成死亡人数最多的事故原因。CFIT是指飞机在适航状态下,由于飞行员操作失当、夜航或复杂气象导致目视条件下降,引起的飞行器发生撞山、撞地、障碍物或坠水的事故[1]。
增强型近地告警系统(Enhanced Ground Proximity Warning System,EGPWS)在原有GPWS的模式告警功能基础上,增加了前视地形显示预警(Terrain Awareness and Display,TAD)以及地形净空层(Terrain Clearance Floor,TCF)保护的能力[2]。通过对机载近地告警系统技术规范和多型机载近地告警计算机技术手册的研究,搭建与飞机一致的告警模型,采用高精度地形数据库结合机场模型作为地形及障碍物高程信息的来源,实现近地告警地形环境仿真。应用飞行模拟机,对飞行员进行EGPWS科目训练,可以增强飞行员对地形的情景意识感知,有效避免由于飞行机组操作失误导致的CFIT风险。
1 EGPWS的增强告警功能
在EGPWS的仿真设计中,保持了与机载系统一致的系统架构。近地告警计算机仿真软件接收来自外部传感器的飞行参数,包括GNSS或惯性导航系统的经纬度,大气数据系统输出的气压高度、升降速度,无线电高度,仪表着陆系统的下滑偏差等。近地告警避撞模型根据起落架和襟翼所处的位置,判断飞机所处的构型,进而选择相应的近地告警模式和对应的告警包线。
增强型近地告警系统除了保留GPWS的模式报警功能外,还驻留了可定期升级的地形和障碍物数据库,增加了一个含有地形数据库的预警模块,综合显示系统根据飞机距地面的高度差绘制不同级别的图形元素,这些图形元素单元组成了载机周边的地形地图,为飞行机组提供直观观察二维高程地形的人机界面。……
