近地告警系统国内外现状与发展概述

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1、近地告警系统国内外现状与发展概述摘要:近地告警系统是提高飞机飞行安全，减少可控飞行撞地事故的主要设备。经过近40年的发展，以Honeywell公司为主的国外厂家技术已比较成熟;国内最近几年才开始自主研制，还存在较大的差距。本文以时间顺序从近地告警系统的应用背景、功能完善及相关规范的发布等梳理了近地告警系统的发展历程，综述了国内外主要近地告警系统厂家的产品及其技术特点，最后探讨了国内外的差距及发展趋势。关键词:近地告警系统;可控飞行撞地;综述;航电系统;飞行安全中图分类号:TP391文献标识码:A

2、可控飞行撞地(ControlledFlightIntoTer-rain,CFIT)是指在飞机不存在任何机械故障，由机组正常操作飞行的情况下，由于不知地形，或遇到不可测气象，或其它失误，造成飞机撞到了地面、障碍物或水面等复杂地形而发生的事故。可控飞行撞地是航空运输中最主要的危害因素之一。用于预防可控飞行撞地事故的设备即近地告警系统。近地告警系统(GroundProximityWarningSystem,GPWS)的工作原理是通过接收地理位置、飞行高度、姿态、航向和航速等多种飞行状态参数，并利用内置

3、地形数据库、障碍物数据库等，按照预先定义的近地告警算法要求，对飞机是否处于危险区域作出判断，及时为飞行员提供语音、事故发生，保障飞行安全。经过近40年的发展，以Honeywell公司为主的国外近地告警系统厂家技术已比较成熟占据了所有民机市场;国内最近几年才开始自主研制并在部分军用运输机上配装，还存在较大的差距。系统地研究近地告警系统的发展背景、发展过程及其技术现状，对国内近地告警系统的研制与发展具有重要指导意义。本文以时间顺序从近地告警系统的应用背景、功能完善及相关规范的发布等梳理了近地告警系统

4、的发展历程，并综述了国内外主要近地告警系统厂家的产品及其技术特点，最后探讨了国内外的差距及发展趋势。1近地告警系统的发展历程20世纪60年代末，无线电高度表引人大型商用飞机后使GPWS概念成为可能。197。年，瑞典SAS航空公司率先提出了GPWS的概念，旨在当飞机接近地形时，提醒飞行员及时避让仁’〕。197。年，借助已有的无线电高度表和大气数据计算机，美国SOUNDSTRAND公司率先研制了近地告警装置并在部分大型喷气机上投入使用仁2口。1974年底，一架波音727飞机在华盛顿杜勒斯机场进近途中

5、撞山失事，机上90多人无一生还。从此，美国联邦航空局(FederalAviationAdministration,FAA)开始强制要求在美国空域飞行的所有大型喷气机和涡轮螺旋桨飞机都必须在1995年底以前安装GPWS系统。此项措施使得CFIT事故率持续下降。1976年J月，美国航空无线电技术委员会(RTCA)批准发布了由其128特委会编制的D()-161A《近地告警设备最低性能要求户〕，规范了GPWS的设计与认证要求，促进了GPWS的发展。1978年，FAA将GPWS的配装要求扩大到10座及以上

6、的客机都必须配装GPWS。1979年，国际民航组织(InternationalCivilAviationOrganization,ICAO)推荐各国航空公司安装近地告警设备}'}01994年.发生了一起CFIT事故。美国国家航运安全组织NTSB进一步更改了GPWS的配装要求，要求在美国注册的所有6座及以上的涡轮喷气飞机都必须配装GPWS}'}o199。年1月，FAA发布了机载近地告警设备技术规范TSO-C92，在DO-161A的基础上，进一步规范了GPWS认证的技术要求。1996年3月，经过两次

7、修订，在TS()-C92的基础上，FAA又发布了机载近地告警设备技术规范TSO-C92c}'}。经过不断发展，GPWS在防止CFIT事故方面起了显著作用，要求配装以来，CFIT事故大大减少，但是CFIT事故仍然是导致商用喷气飞机事故的主要原因困。早期的近地告警系统.又称为基本近地告警系统，属于现状型或反应式系统，存在着不能对陡峭上升的地形(如悬崖)提供及时的告警，或不能提供转弯航径等不足，迫使航空界对其进行不断改善。随着各种技术的进步，特别是数字地图技术、地形回避以及GPS定位和导航等技术的发展

8、，在军用飞机超低空贴地飞行中利用地形数据库配合工作的地形匹配导航和地形回避技术所积累的经验上发展出了增强型近地警告系统(EnhancedGroundProximityWarningSystem,EGPWS)。在保持原有GPWS系统优点的同时，增加了前视地形警戒和地形显示等新功能，使飞行机组更全面地了解飞机周边的地形态势。EGPWS又称为地形提示与警告系统(Ter-rainAwarenessandWarningSystem，TAWS)。EGPWS的出现，大大降低了CFIT事故的发生率。据统计，迄今