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GNSS干扰产生原因分析及应对措施建议
全球导航卫星系统(GNSS)信号，主要用于飞机通信、导航和机载设备的监视功能的时间和定位的参考。
全球卫星导航系统(GNSS)始建于1978年，当年，发射了全球卫星定位系统(GPS)的第一颗卫星。1995年，GPS系统完成全球组网，在2000年，GPS系统开始向民用领域提供性能更优，定位更精确的GPS定位授时服务。随后，GPS系统的用户数量和使用终端设备的数量急剧增加，特别是民用航空领域，各类航空器的导航和定位功能越来越依赖GPS信号的使用。
但是，近年来，空客公司开始陆续的接到各个运营商报告，在世界上一些国家和地区，越来越多的发生因为射频干扰(RFI)而导致的GNSS信号丢失事件
本文阐述了射频干扰产生的原因，以及对飞机系统影响，并提供相关操作建议给飞行和维修人员。
一． 无线电干扰
(图1)RFI的主要来源 GPS是从太空中发射的低功率信号 GPS信号是低功率信号。它信号强度相当于从一个位于距离地球表面20000多公里的地方，功率为60W的灯泡发出的信号。这样的信号强度意味着信号很容易被任何定位在飞机附近，发射频段为GPS L1频段范围(1575.42 MHz +/-10)MHz) 的地面信号源干扰，从而导致GPS数据丢失。(图1)是已知的主要射频干扰来源
1.个人私隐保护装置(PPD) 在一些用户的报道中显示的，干扰是由便携式个人隐私保护装置引起的(PPD)。一些有需要的用户出于隐私保护目的。在一些区域使用个人私隐保护装置(PPD)，干扰GPS信号，以避免行动轨迹被追踪。如果这些设备在机场附近被使用，通常会导致机场周围地区的GPS信号丢失，
2．保护敏感区域和重要人物 出于安全考虑，某些敏感区域可能会使用GNSSRFI来进行保护，比如监狱，军事禁区或重要政治人物生活或到访的区域。在这些地点附近飞行飞机的GPS信号可能会受到干扰。
3．全球定位系统(GPS)中继服务器 GPS中继服务器用于在飞机在机库维护期间，在机库内提供GPS信号。GPS中继服务器信号会对实际的GPS信号造成干扰。在一些用户事件报道的中提到，在越靠近机库的地方，飞机GPS定位信号越可能会出现问题。
4.电视广播电视台故障 据用户报道，一家电视台故障的信号干扰了GPS信号，影响了飞行在该区域附近的飞机的正常操作。
5.军事冲突地区发生的GPS RFI 在军事冲突地区，GPS信号通常会被有目的的进行干扰。如果太接近军事冲突地区，GPS RFI也可以造成在正常飞行中的飞机GPS信号丢失。虽然这些区域通常都是已知的，并且以航行通告的形式通知了飞行机组人员，它们的GPS可能会在这些区域附近遇到干扰。但也可能存在这样的的情况，既没有单独另行通知或事先不知道军事RFI活动也会导致丢失GPS信号，
6模仿GNSS信号 据空客公司统计，一些已知的射频信号干扰源能够模拟发射GNNS信号，这种信号以欺骗为目的，包括在机库内使用GPS中继服务器提供GNSS定位服务，或作为反无人机系统的一部分措施，以防止通过GNSS接收器计算禁飞区位置或触发地形反应。
但是，目前还没有收到关于GNSS欺骗导致错误空客飞机位置和时间计算错误的报道。然而,空中客车公司仍在不断监测新出现的威胁，并展开调查，以进一步评估GNSS欺骗威胁及其可能造成的后果。
二．对飞机系统和操作驾驶舱的影响
1．对飞机位置计算的影响 GNSS RFI会导致GNSS定位和定时计算能力丢失。虽然GNSS在飞机定位系统中起主要作用，但是，空客飞机的设计初衷是遇有GNSS信号丢失风险的时候。能使用其他数据(如IRS, VOR和DME)来源以使飞机导航系统能够保持一个位置计算能力。 丢失GNSS信号输入并不会导致飞行管理系统(FMS)的计算产生地图移位或位置计算错误。如果发生GPS信号丢失，FMS开关从GPS/IRS混合位置切换到IRSDME位置/DME位置或IRS- vor /DME或纯IRS优先顺序。参考FCOM内容，对FMS的位置计算描述更为详细。
2.一些潜在导航和监视功能以及某些操作能力可能会丢失 如果GPS信号丢失，某些导航和监视功能或操作能力就会丢失如下（图2）。 图（2） 发生一些潜在导航和监视功能以及某些操作能力可能会丢失的现象，是因为不符合对GPS位置数据的准确性和完整性(例如RNPAR、SLS、GLS等) 高度的需求，或功能仅依赖于可用的GPS数据进行位置计算或时间参考。
图2所列的所有或部分驾驶舱操作影响都可能会触发一个指令，该指令取决于各系统监控功能的确认时间以及GPS信号丢失的持续时间。
在大多数报道中，GPS信号丢失及其相关影响是暂时的事件。当飞机离开了无线电频率干扰源的范围，失去的功能和能力会立即得到恢复。
三．在飞行准备阶段的操作注意事项 1.检查RFI航行通告 当运营商在进行飞行计划时，应考虑NOTAM中已知或预期区域内的GNSS RFI。如果NOTAM适用于飞行，那么受影响地区非基于GNNS的航线、程序和方法的可用性(例如盲降，VOR和DME)都必须进行检查。
2.在飞行中，适用的ECAM/FCOM程序 飞行过程中如果发生GNNS信号丢失，机组人员必须遵循相关的ECAM或FCOM程序，其对驾驶舱操作的影响描述如图2所示。 GPS信息丢失的信号恢复通常是瞬时的。飞机正常的导航模式是基于GPS数据(“GPS PRIMARY”或“NAVPRIMARY”)，而飞机的通讯和监视功能，在飞机一旦离开受RFI影响的区域立刻就会恢复。因此，在RFI的情况下，没有必要选择取消GPS，因为当GPS信号恢复时，这将阻碍飞机恢复其全部功能的能力。
3.需要有ADS-B OUT的区域 如果GNSS损失发生在按照规定需要ADS-B OUT的区域，机组人员应通知ATC ADS-BOUT丢失并报告这种情况。
4.当一次飞行涉及到丢失GNSS信号的处置 在经历了一次GNSS信号丢失的飞行后，机组人员应向维修人员报告事件发生的详细经过的以及该事件对驾驶舱操作的影响，来调查和确认事件是由于RFI还是系统原因或是设备故障。
5.信息分享 运营商应向地区(如ANSPs)和国际组织EUROCONTROL 's或空中交通自愿事件报告(EVAIR)报告任何发现的疑似GNSS RFI事件。这将促进和加速对GNSS RFI事件确认或分析，并且使其能够发布一个NOTAM，与所有在受影响地区附近飞行的航空公司分享信息
四．维护操作注意事项 在一次受全球导航卫星系统（GNNS）短暂丢失影响的飞行结束时，应该采取确认工作以确保所遇到的影响是由于RFI而不是由于系统或设备故障引起的。
1.在一个区域短暂的因为RFI影响 在一个已知的区域内受GNNS短暂丢失影响的飞行结束时，空客建议维护人员重置系统并测试两部多模接收机(MMR)。为了确保没有系统故障，空客还推荐了一个任何受GNSS信号丢失影响的设备系统测试，以在飞行过程中观察的座舱中的影响为基础。如有任何系统测试失败，维护人员应按照TSM相关(TSM)任务执行故障处理。
见ISI文章《空中客车飞机上的GNSS损失和GNSS干扰》
参考34.36.00049可在空中客车世界门户获得更多细节和列表用于系统测试的相关AMM/MP任务。
2.如果地面上还存在干扰怎么办? 当在地面上，GNSS仍然受到RFI的影响时，就需要将飞机移动至RFI区域之外。如果不能够将飞机移到在RFI区域之外，应考虑在参考MEL条件下放行
3.GNSS在非已知RFI区域短暂丢失 当在飞行结束时，在非受已知RFI问题影响的区域，如果发生了短时的GNNS信号丢失。空客建议维修人员应当通过研究所有潜在的可能原因，如:飞机系统故障，GNSS卫星分布异常，环境掩蔽，路径或空间天气影响，如电离层闪烁，来确认GNSS丢失的根本原因。
当所有这些潜在的原因被排除后，就怀疑可能是RFI影响。在这种情况下，飞机的相关数据应当发送给空客公司，以进行进一步的调查。要报告的信息项目的列表被提供在“空中客车飞机上的GNSS损失和GNSS干扰”ISI
文章参考号34.36.00049，可在空客世界门户网站上获得。
由于无线电频率干扰而导致的GNSS短暂丢失的报告数目正在不断增加。GPS信号丢失会导致飞机的位置计算能力降级。然而,空客飞机设计了能够利用IRS或地面导航台发出信号也能保持位置计算能力，而无须GPS信号。
当飞行过程中遇到无线电频率干扰时，部分导航和监视功能可能会暂时丢失。
机组人员将收到相关功能或能力损失的警告信息。飞行机组人员必须依照相关的ECAM/FCOM程序来执行驾驶舱操作。
但是，在大多数已知的无线电频率受干扰案例中，都有飞机离开后受影响的区域，飞立即恢复正常运行的报告。所以，当飞行机组在进行飞行准备时，当知道将飞向或飞越以上已知受RFI影响的区域时，应采取适当的预防措施，以避免增加操作负担。
当维修人员确认在不知道受到影响的区域怀疑RFI时，应当与航空界共享这些信息，以帮助大家共同的应对此类问题。 | 
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发表于 2021-1-25 20:39:21
