关于GPS信号干扰问题的探讨
近两年因GPS信号干扰/丢失等问题导致的ADS-B失效、GPS故障、GPS与FM位置不一致、地形警告等事件时有发生，涉及大部分机型且警告触发区域和高度有较大的随机性。真可谓是“防不胜防”......
2020年9月，某航A320飞机在长沙管制区域3900米、速度220节平飞期间，出现GPS1和GPS2故障，后续沿航路飞行触发EGPWS(增强型地形）警告“TERRAIN AHEAD PULL UP”、“OBSTACLE AHEAD PULL UP”。机组脱开自动驾驶按程序处置，直至语音警告消失。经与管制员沟通证实前方有多架飞机在同一位置出现同样拉升警告，后经管制员雷达指引，正常落地。
2020年11月，某航A320飞机在大连28号跑道盲降进近，高度约1000英尺时，出现GPS1、GPS2失效。机组按ECAM程序处置，在700英尺左右出现“OBSTACLE AHEAD PULL UP”警告。机组按程序处置拉升，并将情况报告管制，请求雷达引导再次进近。根据管制通报和机组结合当时目视气象条件，机组评估后判断刚才警告为假警告。机组按程序将GPWS TERR按钮关闭，再次进近，落地正常。地面机务测试GPS1+2均正常，符合放行标准。
GPS系统故障或GPS卫星信号不正常（丢失、干扰等）均会触发NAV GPS 1（2）FAULT或NAV GPS 1+2 FAULT信息，引起FM/GPS POS DISAGREE信息出现。同时，导航精度降级会造成包线的边界与数据库中地形或障碍物有冲突，触发警告“TERRAIN AHEAD PULL UP”“OBSTACLE AHEAD PULL UP”。根据机务后续反馈，上述故障均为GPS信号干扰所致。
面对GPS问题可能常态化地给飞行运行造成威胁的情况下，作为飞行员的你，该如何做好相关处置预案以及虚假警告的操作程序呢？
01
GPS功能介绍
以空客A320飞机为例：飞机有两个独立的GPS接收机。每个接收机包括（取决于飞机的构型）：
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GPS传感器组件 (GPSSU)，或者 -
整合到多方式接收机 (MMR) 里面。GPS 1接收机在MMR1里，GPS 2接收机在MMR 2里。
GPSSU或者MMR出来收到的数据，并且将其传输到ADIRUs。然后每个 ADIRU执行GPS—IRS 混合位置计算。FMGC使用这种混合位置。
如果GPS数据有效且测试成功，则GPS/惯导为基本的导航方式，FM通过GPS来更新FM位置。
在IRS/GPS方式时，GPS主用状态综合了两种不同的标准：
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精确度标准（HIGH/LOW精确度） -
完整性标准：它是探测失效并提供适当警告的能力。该标准表明机组可以信赖FMS位置
如果GPS PRIMARY状态符合两种标准，在MCDU上PROG页面会显示“GPS PRIMARY”。若GPS主用状态不再符合这两个标准之一（导航精确度降级或完整性失去），那么GPS主用状态失去，同时在MCDU和ND上显示“GPS PRIMARY LOST”（GPS主用失去）的信息。
FMGC通过使用无线电导航设备或GPS来更新FM位置。可使用4种不同的FM导航方式来进行此更新。
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IRS—GPS
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IRS—DME/DME
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IRS—VOR/DME
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仅IRS
2021年1月，某航A320飞机在广州进近区域，机组按管制指挥保持高度900米截获01号跑道航道平飞期间。飞机出现”TERRAIN AHEAD PULL UP”警告，机组执行程序拉升，后雷达引导02R跑道正常落地。
飞行数据显示：飞机保持修正海压3000英尺截获下滑道，FMA方式“LOC G/S*”。记录“GPS POSITION DISAGREE ALERT”，时长20秒，同时GPS高度由2984英尺跳变至260英尺，触发“GPS UNKNOW WARNING，GPS TERRIAN AHEAD PULL UP，GPS WINDSHEAR CAUTION OR WARNING”警告；4秒后机组复飞，进近至复飞期间，无线电高度表指示，修正海压均正常。
GPWS会使用到预测式GPWS的GPS高度以及预测式GPWS数据库的数据计算飞机的地理高度。EGPWS的增强型地形间隔平台和地形意识显示功能使用纯（pure）GPS水平位置工作，FMS1的位置作为备用。
02
GPS干扰源
2019年11月，哈尔滨机场多架航班在进近区域受到无线电干扰，出现GPS信号丢失现象。随后，黑龙江省工信厅在重点区域内开展拉网式排查。技术人员在311省道某企业场院内定位到了用于防止无人机闯入投毒而私设的无人机管制设备（无人机管制设备发射功率大、频段多，对周边电磁环境容易造成严重干扰）。执法人员责令该企业立即关停违法设备后，干扰信号消失。
图片摘自《Safety first》GNSS Interference
已知的GPS干扰源包括：个人私设装置（PPD）、敏感和贵宾保护场所、GPS中继器、电视广播电台故障、军用GPS无线电干扰等。这些信号干扰会影响飞机的位置计算、可能失去某些导航和监视功能以及操作能力。
03
相关操作建议
导航 FM/GPS位置不一致
出现该警告时，机组应首先检查飞机的位置。由于ECAM仅显示“飞机位置......检查”，机组需要参考FCOM非正常和紧急程序中的相关内容，根据警告出现的时机执行相应的操作程序。
导航 ADS-B RPTG 1(2) FAULT
如果仅出现单个故障，则ATC/XPDR转换到工作的另一部系统。
在需要ADS-B OUT的区域发生了GPS丢失，机组应ADS-B OUT丢失的情况通知空中交通管制，并报告这是由于GPS信号丢失造成的。
导航 GPWS 地形探测故障
正常情况下，在由EGPWS计算出的飞机位置精确度低时，EGPWS的预测功能的增强方式就自动停用。GPWS的五种方式仍保持工作。
如果机组判断导航精度低，进近时可以通过TERR按钮电门关掉EGPWS增强方式。
GPS信号恢复
GPS信息的丢失通常是暂时的，一旦飞机离开受无线电干扰影响的区域，基于GPS数据的正常导航模式（“GPS PRIMARY”或“NAV PRIMARY”）以及通信和监视功能就会恢复。因此，在受无线电干扰的情况下，不必拒选GPS，因为这将阻止飞机在恢复GPS信号时恢复其全部能力。
机组应及时将GPS受干扰的情况和位置通报管制并上报公司，有助于相关单位排查干扰源。
飞行机组应警惕长期的虚假警告往往容易降低机组对真实警告的警觉，在遇到真正威胁时出现处置不当。对真实警告的忽视，威胁将是致命的。例如近地警告系统的警告是帮助驾驶员避免可控飞行撞地的最后措施。
当管制员或其他飞机报告有GPS信号减弱或不可用时，飞行机组应提前做好可能存在GPS信号干扰的应对准备。在飞行过程中发生GPS信号丢失，机组应遵循相关的ECAM或FCOM程序。必要时申请雷达引导或使用传统导航。如果有时间压力，可申请盘旋等待，完成检查单后正常进近。
机组在执行检查单和相关程序过程中应保持良好的情景意识，不要因为处理故障信息忽略正常程序和稳定进近。如果出现GPS信号问题或地形警告，机组应核实飞机的准确位置，加强与ATC的沟通。
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