(灣流G550)一部GPS天線自激幹擾導致兩套GPS失效故障分析及處理技巧

2021-01-20 曉飛機

GPS導航技術比較成熟可靠，但G550飛機實際運營中仍會罕見發生因一部GPS天線自激幹擾導致兩套GPS系統全部失效的情況，下面就以實例介紹此類故障的分析方法及處理技巧，供各位同行參考借鑑。


GPS系統簡介




G550飛機有兩部完全獨立的GPS系統，分別安裝在MAU2和MAU3內，每部GPS都有獨立的天線和電源系統，都能和FMS進行信息交互，完成飛機的位置及導航的計算和顯示，並能輸出位置信息給3部慣性導航裝置（IRU），使其修正導航誤差。因GPS對導航精度影響很大，在PBN/RNP4空域運行時，兩部GPS必須都可用。


故障現象




因GPS天線內部自激幹擾導致的典型故障現象為兩部GPS同時（或間歇性同時）失效，或交替周期（因天線內部自激振蕩幹擾）失效，且更換GPS模塊後故障依舊。因幹擾導致GPS失效可能會觸發「GPS Fail」，也可能無任何相關故障信息，只是兩套GPS系統都一直在「Acquisition」捕獲模式，無法捕獲4顆（含4顆）以上衛星進入「Navigation」導航或「Differential」差分模式為飛機提供位置信息。


原因分析


天線分為接收/發射兩種類型，接收天線又可分為有源（電源）和無源（電源）兩種，無源接收天線是不會發生自激振蕩幹擾的，但有源接收天線，因內部有一個前置放大器及濾波器等電路是可能發生的。灣流G550的GPS天線就屬於此類有源接收天線，下面是摘自天線廠家（http://www.sensorantennas.com/product/gps-l1-antenna-4/）的資料：


S67-1575-232: This is an active conformal L1 GPS antenna currently operational on the Gulfstream GV. A 29.5 dB amplifier is integrated in the antenna housing, which includes band pass filtering to provide out-of-band rejection. The antenna has an internal voltage regulator and accepts +4 to +24 VDC. D.C. bias is provded through the center conductor of the connector. This antenna provides omni-directional coverage with a minimum gain of +3 dBic at zenith. The O.M.L. of the antenna may be changed to meet your specific requirements. The antenna is furnished with a right angle TNC connector and weighs nine (9) ounces.


有源接收天線發生自激振蕩幹擾的具體過程為，當前置放大器的反饋電路（自動增益控制AGC電路）不能正常控制增益且濾波器性能下降不能有效濾除雜波，使得信號被一直放大直到放大器阻塞，使有用的信號也不能通過放大器，所以GPS天線無法正常工作，就像在歌廳裡當麥克風離揚聲器太近會發生嘯叫，無法聽到歌聲是一個道理，如想深入了解可參考振蕩電路工作原理。


經上述介紹可知，當GPS天線內部電路發生自激振蕩時會導致信號阻塞從而失效，由此看也只會影響故障天線，為什麼另一部天線也會同時失效呢？這是因為故障天線自激振蕩時會通過天線向外輻射信號，從而幹擾鄰近天線正常工作，當兩個天線過於靠近時影響尤為嚴重，下面是天線廠家對此的提示：


Two receivers of the same electrical design could interfere witheach other if placed in close proximity since the processing signals from onereceiver could radiate from its antenna and cause interference toanother.  It is hard to tell the exact level of degradation since thiswould likely be a function of the designs and the mutual proximity. Combinations of other signals in the environment could produce inter-modulationthat would be disruptive to the GPS receiver, but I have never witnessed it inperson.  The high speed digital circuits in PCs can radiate interferenceto GPS receivers.






上圖為灣流G550飛機GPS天線在機身的布局，兩個天線間隔距離只有一個GPS天線的直徑差不多大小，已經非常靠近了，所以當一個天線發生自激振蕩時很容易幹擾另一部天線，從而兩套GPS系統全部失效。


處理技巧


如果發生兩套GPS系統同時失效或間歇性失效，因某一部GPS天線自激振蕩幹擾導致的可能性較大，隔離方法也較簡單，使用屏蔽法即可。具體方法為在兩套GPS故障都存在時，使用金屬膠帶粘住某一部天線上部，如果這時另一部GPS立即正常工作，則可認為被粘住的天線故障；如果這時另一部GPS仍然無法工作，則可認為被粘住的天線正常。因為GPS天線內部自激振蕩並不穩定，有時會在隔離時發現兩部GPS全部恢復正常的現象，導致無法判斷具體是哪一部天線故障。故如果故障現象不穩定，為提高飛機利用率，可將兩部GPS天線同時更換。


總結


飛機重要系統一般都是冗餘設計，包含幾套獨立的系統，如果幾套獨立系統同時失效，由系統本身原因導致故障的可能性較小，需要考慮各系統的公共部分，如電源、氣源、液壓源、接地等，如果是GPS、VHF、HF、TCAS等通信（無線電）系統還需要考慮相互幹擾的可能性，需仔細辨別。如有興趣，可參考曉飛機之前發布的關於VHF相互幹擾的文章，請點擊——《飛機鄰近頻道幹擾判斷及空中與地面處理措施》。


END



各位大俠如果對公務機維修及運營或FAA A&P考試感興趣，請長按識別下方二維碼圖片關注曉飛機的微信公眾號。


曉飛機


原創 專業 分享


公眾號ID：privateplane 

相關焦點

  • 影響GPS天線性能的主要因素與GPS天線使用的注意事項
    而在這接受信號的過程中就必須用到天線，故我們將接受信號的天線稱之為GPS天線。 GPS衛星信號分為L1和L2，頻率分別為1575.42MHZ和1228MHZ，其中L1為開放的民用信號，信號為圓形極化(GPS原理)。信號強度為166-DBM左右，屬於比較弱的信號。 這些特點決定了要為GPS信號的接受準備專門的天線。下面小編就為大家介紹有關GPS天線性能與使用注意事項的知識(GPS定位)。
  • ​車載gps定位器,車載gps定位器的作用
    車載gps定位器，對於路痴來說是很有用的。來到一個不是很熟悉的城市，就算不懂東南西北，只要有定位器，就不怕找不到目的地了。那麼我們平常說的指南針和定位器有什麼不一樣的功能呢？今天我們主要來了解車載gps定位器的作用。
  • 自己動手改裝小米米家智能後視鏡gps天線
    自己動手改裝小米米家智能後視鏡gps天線    本人是
  • 華為手機gps信號弱怎麼辦?
    ，經過各種路徑才到達手機接收端，這樣的衛星接收路徑遠大與直線接收路徑導致定位不準（就跟離路由器近點，再近點，信號會好點一樣一樣的？）。華為手機gps信號弱怎麼辦而車內搜星能力差、信號弱大多是車內幹擾源如空調出風口、車載中控、行車記錄儀等電子設備以及車貼膜等對收集
  • 威旺M20如何拆解中控導航及找出gps天線
    今天為什麼寫這個經驗呢，主要是因為我的車即威旺m20導航天線被老鼠咬斷了。這樣的小問題總不至於跑到4S哪裡叫人給黑吧，所以自己就試著動手搞定了。當我們的導航出問題，先一步步來找出問題，經過一系列的橙果，我知道我的問題出在gps天線上了，所以今天藉此機會給大家演示一下拆解中控導航。
  • 壤塘gps車輛動態管理系統GPS那家好
    壤塘gps車輛動態管理系統GPS那家好配合高效節能技術，實現超長待機。鄭州德寶專業生產：跟蹤_gps車輛管理系統_gps車輛監控系統_gps車輛管理_gps汽車防盜器_gps車載定位_汽車_車載gps_gps防盜器_gps_gps定位_GPS，歡迎選購，n狡猾的毒販利用黑色包裹並用磁鐵將其吸附在大貨車底部，而且在大貨車上安裝了跟蹤，一旦位置發生變化。
  • 北鬥gps衛星信號轉發器的原理和介紹有哪些?
    目前能夠提供的衛星信號轉發器，主要分為北鬥信號轉發器和gps信號轉發器，能夠接收到「三星八頻」的衛星信號。雖然針對的是兩個不同的系統和衛星信號，但是其原理是一樣的。隨著衛星導航系統的發展，生活中很多地方都離不開衛星導航。
  • gps工作原理—讓你無處躲藏
    導讀：gps，相信大家都聽說過吧，但是一般人也就是聽說過而已吧，對它的工作原理是一竅不通吧，不過，沒有關係啦，小編已經為大家整理了gps工作原理，下面就隨小編一起長長姿勢吧~~~~~
  • 尋烏公司車輛gps設備管理辦法GPS招商
    尋烏公司車輛gps設備管理辦法GPS招商一經查實，人還能獲得10—100元不等的現金紅包。據透露，半年中，通過「交通拍客」App上傳的有獎行為累計3552起，受理查處1080起，佔提交數的30.4%。包括吉利在內的G20保障用車上也將安裝設備，上路監督。
  • 車載GPS全面拆解:其實並不太複雜(圖文)
    如今車載gps在中國發展得如火如荼，如今的白菜價格也讓很多人能夠入手使用，其方便不用多說，但是不少人還很難解開gps的神秘面紗，今天小編就搜集了一些資料，看一看車載gps的內部構造！　　有些人認為gps神秘，也有些人認為GPS沒什麼技術含量，就像黑手機一樣，只要備起了零件，找個手工作坊就可以進行組裝。實際上，不管是任何的電子產品，都有它獨到的技術所在。
  • 防城港gps車輛管理終端GPS使用方法
    防城港gps車輛管理終端GPS使用方法配合高效節能技術，實現超長待機。鄭州德寶專業生產：跟蹤_gps車輛管理系統_gps車輛監控系統_gps車輛管理_gps汽車防盜器_gps車載定位_汽車_車載gps_gps防盜器_gps_gps定位_GPS，歡迎選購，n狡猾的毒販利用黑色包裹並用磁鐵將其吸附在大貨車底部，而且在大貨車上安裝了跟蹤，一旦位置發生變化。
  • 用於GPS接收機的天線陣列抗幹擾射頻前端
    GPS信號受到幹擾，嚴重時甚至無法正常工作[1-2]。 目前針對GPS抗幹擾技術的研究主要包括自適應天線陣列[4]、天線增強、前端濾波技術[5]、碼環跟蹤[6]以及空時自適應信號處理等技術。自適應天線陣列技術能夠抑制多種幹擾，是該領域的主要研究模型[7]。該模型要求同時接收多路衛星信號。現有GPS接收機射頻前端主要接收一路或兩路信號[8-9]，不能滿足要求。因此，本文設計了四元天線陣列GPS抗幹擾射頻前端。
  • GPS天線
    ⒉從放置方式上GPS天線分為內置天線和外置天線。天線的裝配位置也是十分重要。早期GPS手持機多採用外翻式天線，此時天線與整機內部基本隔離，EMI幾乎不對其造成影響，收星效果很好。現在隨著小型化潮流，GPS天線多採用內置。此時天線必須在所有金屬器件上方，殼內須電鍍並良好接地，遠離EMI幹擾源，比如CPU，SDRAM，SD卡，晶振，DC/DC。
  • GPS有源天線設計建議
    2層板走線線寬可以參考GSM天線部分走線線寬。3，天線下方不要走線並做漏銅處理做天線的反射面；見下圖：4，天線周邊不要有幹擾源，特別是DCDC等器件；另外周邊也不要有比GPS天線高的金屬器件：如下圖：
  • 佳明手持gps公司_華威測繪新穎潮流
    佳明手持gps公司，華威測繪新穎潮流，租的舒心。佳明手持gps公司， 看到很多朋友問有沒有好用的測量面積的手機APP推薦，這裡為大家帶來安卓平臺上各種測量面積的手機APP下載匯總，在找土地面積測量APP的朋友不要錯過。
  • 探秘:探測GPS定位器位置和拆卸汽車GPS方法
    今天我們主要來了解車載gps定位器的作用。車GPS定位器T3產品是為回饋客戶開發的一款智能型低成本的GPS車載定位終端。它融合了GSM無線通信技術及GPS系統定位技術，終端採用工業級高集成度設計，具有智能省電及靜態漂移抑制功能，安裝使用簡單，上電即工作，寬電壓輸入範圍，廣泛適用於各類汽車，為車輛提供全天候實時定位功能，搭配全球定位服務平臺，便可實現遠程車輛管理。
  • GPS原理
    而用戶到衛星的距離則通過紀錄衛星信號傳播到用戶所經歷的時間，再將其乘以光速得到(由於大氣層電離層的幹擾，這一距離並不是用戶與衛星之間的真實距離，而是偽距(PR)：當GPS衛星正常工作時，會不斷地用1和0二進位碼元組成的偽隨機碼(簡稱偽碼)發射導航電文。
  • GPS能輕易保留嗎？
    以下文章來源於公眾號：九品機務—— 靳鑫傑很長時間以來，我幾乎沒有把GPS失效或無信號當成過大事件來處理，直到最近一次航班延誤3、當GPS系統故障時，MMR向IRS MCU（Master Caution Unit）發送故障信號，從而點亮主警戒燈、信號牌上的IRS燈和頭頂板上的GPS故障燈。4、MMR向時鐘提供時間數據。
  • 常用的電子元器件失效機理與故障分析
    電子元器件在使用過程中，常常會出現失效和故障，從而影響設備的正常工作。文本分析了常見元器件的失效原因和常見故障。電阻器類元件在電子設備中使用的數量很大，並且是一種消耗功率的元件，由電阻器失效導致電子設備故障的比率比較高，據統計約佔15%。電阻器的失效模式和原因與產品的結構、工藝特點、使用條件等有密切關係。電阻器失效可分為兩大類，即致命失效和參數漂移失效。現場使用統計表明，電阻器失效的85%~90%屬於致命失效，如斷路、機械損傷、接觸損壞、短路、絕緣、擊穿等，只有1 0%左右的是由阻值漂移導致失效。
  • GPS接收機工作原理
    GPS接收機主要是由GPS接收機天線單元，GPS接收機主機單元和電源單元三部分。