GPS故障的放行及运行限制
运标君 | 2021年第02期
GPS故障的放行及运行限制
解读GPS故障的放行及运行限制
案例：某公司航班在北京大兴滑行道F准备上W2进RWY36Ｒ起飞时，出现左右GPS信号丢失，机组申请暂缓起飞，在ATC指挥继续滑行时，左右GPS恢复，机组申请再次起飞，当快滑到W0准备进跑道起飞，左右GPS信号再次丢失，机组判断该现象可能跟位置信号有关系，申请雷达引导离场未得到同意，因两部GPS信号丢失无法满足大兴RNAV离场要求，机组只能申请再次暂缓起飞，并电话和MCC、签派联系，获取技术支援。
近期，发生多起航班起飞前GPS信号丢失或GPS故障的事件，按照公司现行政策：地⾯⽆论GPS故障灯是否亮起，经机务评估后按照MEL放⾏。那么GPS故障保留会对飞行产生哪些影响呢？下面运标君将从适航放行、运行限制等方面进行解读，对于飞行中GPS故障的详细处置程序，请参见飞行总队《GPS故障处置》（腾讯乐享）。
01
GPS故障的适航放行
▊ GPS故障时的MEL
当GPS故障时，在放行单上会体现3个MEL：
我们来看看这3个MEL分别是什么：
以上MEL的提示
1、GPS故障将影响RNAV、RNP运行，详细分析请参加第2部分“GPS故障对PBN运行的影响”；
2、GPS故障还将影响飞机ADS-B功能， 因为ADS-B 系统发送的位置信息来自于 GPS ，如果GPS故障可能发送错误的位置或高度信息。飞行中如果GPS故障，飞行机组应尽快通知 ATC，按需采取非正常程序，并通知公司AOC。
ADS-B航路限制
强制使用区域：马来西亚、印尼、新加坡、中国香港、美国、澳大利亚等国家的部分空域；
非强制使用区域：英国等。
以上信息来源于现行有效的航行情报资料，后续更新情况请参见JEPPESEN资料、各国AIP或联系AOC签派。
因此，当GPS故障导致ADS-B故障时，机长应与放行签派员沟通确认所飞航路是否要求ADS-B。
世界协调时（UTC)自动更新失效，按照人工设置正确的时间/日期即可。
▊注意1
对于已办理故障保留的GPS故障项目：
1、如果是因为信号丢失导致的GPS不可用，在上升高度后恢复信号，航路中仍然可以使用GPS以提高导航精度，但飞行机组应通知ATC并监控ANP值。如果ANP值不满足航路精度要求，应转为传统导航或申请雷达引导。
2、如果是机载GPS设备故障，即使后续飞行中GPS恢复工作，也需要对位置信息进行检查确认，如果发现位置信息不准确，需要在CDU中抑制GPS位置更新。
提醒：已办理故障保留的GPS故障项目（GPS信号丢失或机载GPS设备故障），无论后续恢复与否，在离场/进场/进近阶段仍然不得使用必须要求GNSS的进场/离场和进近程序。
▊注意2 GPS故障时的FPL报文
飞行机组及签派应注意校核放行报文中第10项的机载设备能力以及第18项中的区域导航和/或所需导航性能的能力。
例如：RNP运行时，当GPS设备失效导致飞机不具备RNP运行能力，放行签派员应考虑选用备用航路或使用传统导航方式的航路，修改FPL报文中的第10项机载设备能力和第18项PBN区域导航能力，并在放行前简介时通报机组不可实施RNP运行。
02
PBN运行对GPS的要求
▊RNAV运行对GPS的要求
不同精度的RNAV运行的最低设备要求：
▊ RNP运行对GPS的要求
不同精度的RNP运行的最低设备要求：
通过以上两张表格的对比发现：
1、对于RNAV-10、RNAV-5、RNAV-2、RNAV-1对GPS的需求不是必须的，可以被DME系统取代：
按照《运行手册》要求：1套或2套满足导航要求的测距仪（DME）系统，或1套满足导航要求的全球卫星导航系统（GNSS）。
2、对于RNP-4、RNP-1、RNP-APCH、RNP AR对GPS的需求是必须的：
2套全球定位系统（GPS）
注意：RNP-10实际是RNAV-10。
注意：RNP要求两套全球定位系统
1、两套GPS系统即意味着左侧接收机和右侧接收机必须同时工作。
2、根据《标准操作程序》：琥珀色GPS指示灯亮，表示两部GPS传感器组件失效。一部GPS传感器失效时，按压任一系统信号显示牌，则该指示灯亮。
也就是说当再现时GPS指示灯亮（其中左或右故障）就不可以运行RNP程序。
（如：RNP离场程序、RNP进场程序、RNP进近程序、RNP航路、ADSB航路）那当我们在地面发生GPS失效时我们可以选择雷达引导或者传统程序进离场。
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特别提醒
(1) 根据上述我们知道RNAV程序对GPS的要求不是必需的，那么是不是当任一或两部GPS失效时仍然可以执行RNAV程序呢？
答：不一定，我们要参考航图RNAV程序是否要求GNSS。供程序使用的可用导航设施会在相应航图中进行明确标注，例如'GNSS或DME/DME/IRU'。
例如：厦门RNAV进/离场程序
厦门RNAV进/离场程序仅基于GNSS设备，所以当我们GPS全部失效时不可以执行此程序。但仅一套GPS失效时不影响RNAV运行，参考下图MEL：
VS 我们再看看虹桥RNAV进/离场程序：
虹桥机场附近的DME台比较多，可以为飞机的FMC提供足够的位置更新信息，所以其RNAV进/离场程序对GNSS的需求可以被DME/DME/IRU替代。所以当GPS全部失效时，只要机载DME设备和IRU设备及用于位置更新的地面DME台都工作则我们仍然可以执行此RNAV程序。
讲到这边我们再回顾一开始提及的案例：由于北京/大兴RWY36Ｒ起飞离场程序是基于GNSS和IRU的RNAV离场，要求至少一套GPS可用，所以当两部GPS失效时，飞行机组申请雷达引导离场是正确的。
(2)如果GPS失效，能否使用厦门的RNAV ILS/DME z RWY05仪表进近图？
答：因为厦门进近程序中IAF至IF之间(XLN到AM103之间)是RNAV1航段（可参考数据编码页）要求GNSS，与厦门进场图的要求一致，IF后只要盲降设备工作就可以完成进近，所以如果GPS失效，能否使用该进近图还需参考RNAV进场图中对GPS的要求。
03
航路的识别
▊ 如何识别航路的类型
传统航路：没有额外标注
RNAV航路：标有深色底白字的R
RNP航路：标有深色底白字的P
1、RNAV航路举例：
2、RNP航路举例：
Tips
1、我们都知道RNAV2航路（标志：深色底白色R），对GPS的要求不是必需的，一套或两套满足导航要求的测距仪（DME）系统，或满足导航要求的全球卫星导航系统（GNSS）。如果GPS失效会降低导航精度，需要我们监控DME导航台的可用性以及ANP值并保证始终小于RNP值，同时需要通报ATC协助监控飞行轨迹，一旦ANP值开始增加甚至将要超过RNP值或者所需的DME导航台故障，那么就需要脱离RNAV2航路，可以申请雷达引导或改飞传统航路。注意：我们常运行的M503航路比较特殊，虽然采用RNAV2的技术标准，但是其目前仅支持使用GNSS进行位置更新，所以运行时应确保GPS设备及信号正常。
2、对于RNP航路，例如L888,Y1,Y2,Z1,Z3等航路要求2套GPS。
其他参考资料
1、飞行总队《GPS故障相关理论学习》
2、《安全教育及月度学习(12月）》
3、标准操作程序
4、厦航--飞行周报20210104期
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编辑：李鹏、李健、廖标
审核：李欢、吴生武
审批：杨亚锋