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A320飞机导航系统简介(1)

 2022-09-07 10:33:06 来源:民航资源网 作者:邓成竹  [投稿排行榜]

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      空客A320飞机是全球各航空公司广泛使用的民航客机机型之一,对该机型相关系统的深入了解不仅有助于我们全面认识这种全球民航的主力机型,更能帮助我们厘清日常运行控制、签派放行工作中的一些疑难点。从本期文章开始,我们对A320飞机的导航系统进行简要介绍。

      1.ADIRU

      飞机导航系统最重要、也是最基础的功能就是确定飞机的实时位置,即随时能知道“我在哪”。对A320飞机来说,完成这一功能离不开ADIRU(大气数据惯性基准组件)的支持。A320飞机上有3个相同且独立的ADIRU,每个ADIRU包含两个部分,即ADR(大气数据基准)部分和IR(惯性基准)部分,这两部分相互独立,其中一个失效不会影响另一个的正常工作。

      IR包括激光陀螺和加速度计,与计算机组合后成为IRS(惯性基准系统),在给定的初始条件下,通过测量飞机加速度并进行积分计算等步骤能够实时确定飞机位置,这就是我们常说的“惯性导航”,它不依赖任何地面或空中设施辅助,是A320飞机最基础的导航方式。

      这种基础性的导航作用在A320飞机飞行位置确定的过程中体现得最为明显。

      飞行时,A320的FMGC(飞行管理引导计算机)飞行管理(FM)部分会实时计算飞机的飞行位置,称为FM位置。FM位置按优先级排序来源于以下四种方式:

      1.IRS和GPS;

      2.IRS和DME/DME

      3.IRS和VOR/DME

      4.仅IRS

      无论哪种方式,都离不开IRS。以第1种方式为例,A320飞机机背上的2个MMR(多模式接收机)分别接收2个GPS信号并传递给飞机上的3个ADIRU的IR部分(默认IR1和IR3接收GPS1,IR2接收GPS2),通过计算会得到3个叫GPIRS的位置并传送至FMGC,FMGC根据误差大小和默认顺序决定选用相应的GPIRS位置。这就是A320飞机在飞行时确定和更新飞机FM位置第一优先级、最常用的方式。当GPS位置信息不符合要求时,IRS会使用DME/DME的信号来进行位置更新,以此类推。IRS在这4种FM位置的确定与更新方式中都发挥了基础作用,所以我们说这是A320飞机最基础的导航方式。

      正常工作时,IRS主要提供飞机的地速、位置、姿态、飞行航迹矢量、航向和加速航迹信息,帮助飞行员建立充分的情景意识。IRS既然如此基础和重要,飞行员又是如何操控它的呢?我们进入A320的驾驶舱,在驾驶舱头顶版左后方,就是ADIRU的控制面板,如图:

      这种ADIRU的控制面板是较老式的A320飞机上的,新一点的A320飞机上ADIRU的控制面板已经变成了下面这种:

      新一点的ADIRU的控制面板比老式的要简洁一点,当然也要高级一点,高级在什么地方呢?新版ADIRU在校准时可以从GPS自动引入飞机现实位置,换句话说,飞行员只需要把面板上3部IR的旋钮从OFF位停留超过5秒钟后旋转到NAV位,等上10分钟左右,即可完成初始校准。另外一种方式即是通过MCDU来完成ADIRU的校准。在中央操纵台上,按压MCDU的INIT键,如图:

      进入初始页面,然后使用MCDU的键盘在草稿栏输入起飞/目的地机场的四字码,并按压1R行选键存入FROM/TO区域:

      再按压3R键(ALIGN IRS)就可以开始3部惯导的校准:

      这就是3部惯导的2种正常校准方法。如果要快速校准,需要在5秒钟内,将IR的旋钮由NAV位旋转到OFF位再旋转到NAV位。

      这就是驾驶舱中IRS面板的控制位置和飞行员的校准操作。事实上,除了当天的第一个航班和机组换班等情况,正常飞行时飞行员不需要对ADIRU进行操作。为了防止误操作,IR的旋钮需要被提起以后才能旋转。

      这里还有一个小小的知识点,就是为什么MCDU上INIT也面LAT(纬度)后面有箭头,LONG(经度)后面没有呢:

      这实际上和惯导的特性有关。地球的自转速度在每个纬度点上都不一样,赤道上感受到的自转速度最快,越靠近南北极,感受到的自转速度越慢。所以只要测量自转速度就可以确定飞机目前的纬度。我们输入的起始位置信息最主要的就是告诉惯导飞机现实位置的经度。输入的纬度信息用来和IRS测量的纬度信息进行比较,且可以调整,所以纬度后面会有向上向下两个箭头。

      上文就是ADIRU的IR部分的重要作用及飞行员对其的常规操作介绍。ADIRU还包含ADR部分。ADR通过飞机外部的一系列探头等向飞机的各系统提供空速(马赫数)、温度、气压高度、迎角、超速警告等信息,如图:

      这些重要的信息被用于驾驶舱PFD、ND上的显示,同时被用于FMGC、FAC、ELAC等重要计算机的计算,对正常飞行起着至关重要的基础性作用。

      ADR的控制面板与IRS一样,都在驾驶舱头顶版左后方,正常情况下飞行员不需要对ADR部分进行特别的操作。

      到这里我们可以看出,ADIRU在A320飞机全飞行过程中起着非常重要的基础性作用,是飞机安全飞行必不可少的重要导航系统,希望这篇文章能加深大家对ADRIU的理解。

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