关于惯导位置偏差的问题B737系列机务在线

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关于惯导位置漂移问题,之前的文章提到过:
737NG飞机 4 种件号惯导计算机互换性说明

件号 HG2050BC02 的 ADIRU 由于软件缺陷,使用中有惯导位置漂移和地速不准确的问题,通过升级为 HG2050BC04 来解决。
但是,不管惯导的精度有多高,由于陀螺漂移和加速度计的误差随时间逐渐积累,长时间工作必产生不可容许的定位积累误差,这也是每次惯导在进入NAV模式前,都必须要进行校准的原因。
那么实际中该如何来判断惯导偏差是否超标呢?

01.事件背景
某737-800飞机,2019年9月19日石家庄航后,机组反映空中CDU提示信息VERIFY POS:IRS-IRS。
依据FIM 34-21 TASK 836完成FMC BITE 和ADIRS 操作测试正常。依据AMM 34-21-00-200-801完成IR位置偏差检查,误差在范围内。
注意我这里「完成IR位置偏差检查」用的是灰色,因为当天机组落地后关闭了惯导,所以当天按AMM手册要求,其实是无法完成IR径向位置偏差检查的。

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注意这里的3处NOTE:

NOTE: The IR radial position error calculation is not the same as the FMS calculation of IRS drift displayed on the IRS MONITOR page.

惯导位置误差计算与IRS MONITOR 页面里 FMC计算的惯导漂移不是一样的。
NOTE: The Radial Position Error Check compares the IRS position to the LAT/LON position of the airplane while it is on the ground, and not moving. It is based on the length of time the ADIRU has been in NAV mode. This calculation is a more accurate representation of ADIRU IR drift than the FMS calculated value displayed on the IRS MONITOR page.惯导位置误差检查是将IRS位置同飞机在地面停止时的经纬度位置相比较。它基于ADIRU进入NAV模式的时长。该计算相比IRS MONITOR页面上显示的FMS计算值,能更精确反映出惯导的漂移量。
NOTE: You must record the IR position data at the end of the flight while the IR stays in the NAV mode.在惯导保持在导航模式时,你必须记录惯导在航班结束时的位置数据。
如果你看过之前的737手册,里面写的更清楚:B.   Radial Position ErrorNOTE:  The mode select switch must stay in the NAV position at the end of the flight and also during this procedure.做径向位置偏差检查要求,飞行航段结束时到地面执行检查程序过程中,惯导要一直保持在NAV位。



02.问题分析
由于是机组操作中出现的提示信息,并不是我们常见的故障指示,所以碰到这种信息,我们可首先参考FCOM:

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参考FCOM,可得知:

  • 警示信息:VERIFY POS:IRS-IRS(U10.7 和后续版本)
  • 原因:位置信息存在矛盾
  • 修正措施:参阅 FMC 导航检查补充程序

看到这里,就算你和我一样,不是电子专业人员,也会获得很多非常有用的信息。

下面说说我的思路。

① 警示信息:VERIFY POS:IRS-IRS(U10.7 和后续版本)
可以先看看对应的FMC U10.7版软件说明(机队当前都已经是U10.8及以上版本):

FMC软件版本都会发布相应SL,找到U10.7对应的SL,737-SL-34-186:

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可得知「VERIFY POS:IRS-IRS」的意思是左右两部惯导存在位置差异,需要确认。

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而并不是惯导和FMC之间存在较大的位置差异。

② 修正措施:参阅 FMC 导航检查补充程序
马上去看看对应的程序内容:

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需要用其他位置,来确认并选择正确的位置。
看到这里,你最起码知道要问下机组,当时判断了没有,是哪部惯导和其他的位置相比偏差比较大。这样,就算完成不了检查,也能知道是哪部惯导的问题。
如果你有关注过之前BC02惯导精度漂移问题,你应该还知道,FCOM还有一个操作通告:

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排故参考FIM 34-21 TASK 836:

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里面需要完成两个检查:

  • IR Radial Position Error Check, AMM TASK 34-21-00-200-801.惯导径向位置偏差检查
  • Inertial Reference Residual Groundspeed Error Check, AMM TASK 34-21-00-200-802.惯导残余地速偏差检查




03.惯导偏差检查
● 径向位置偏差检查参考AMM TASK 34-21-00-200-801:IR Radial Position Error Check

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程序里写的很明白:其实就是飞机停到机位时,惯导里的最终位置与停机位位置的差值。惯导位置在CDU里可以看到,停机位位置在停机位前面的牌子上。

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图片来源:机务在线- @琉瑚砍柴人

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① 首先是在航路页(RTE)将IACO 机场四字识别代码输入到航路目的地(DEST)中:

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比如石家庄机场,输入ZBSJ,然后按压1R行选键,即可完成输入。

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② 接着是将停机位牌子上的经纬度位置输入到航路航段页面(RTE LEGS)里的第一个航路点里:

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首先输入到CDU草稿栏,照着机队前面的牌子上输就行,比如N3817.2E11441.2,注意中间不要有空格。

然后按压CDU键盘上的LEGS功能键,进入航段页面:

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按压1L行选键,将停机位的经纬度位置输入到第一个航路点,然后记录旁边以海里(NM)为单位的距离。

③ 接着是把航段结束时惯导里记录最终位置输入到第二个航路点里:

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首先按压CDU上的INIT/REF功能键进入起始/ 参考索引页:

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然后按压<POS对应的行选键2L,进入位置起始页面,然后按压CDU键盘上的NEXT PAGE功能键,进入位置基准页面2/3:

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按压左惯导对应的行选键2L,将左惯导位置数据复制到CDU草稿栏。然后按压CDU键盘上的LEGS功能键,进入航路航段页面:

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按压2L行选键,将左惯导位置输入到第二个航路点中,记录下第二个航路点旁边以海里(NM)为单位的距离。
重复以上步骤记录右惯导的海里值。
④ 计算惯导的径向位置偏差,参考图201判断,如果超出允许偏差范围,更换相应惯导计算机:

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第一个航路点(停机位位置)和第二个航路点(惯导存储的航段最终位置)之间的海里差值就是惯导的径向位置偏差。

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惯导径向位置误差与时间有关,时间的长度是上一次完全校准开始的时间到本次航段结束。阴影部分是两次连续航段需要更换惯导的区域,两次连续航段是指:飞完一个航段紧接着飞另一个航段,并且机组在两个航段之间完成了一次惯导完全校准。

● 残余地速偏差检查参考AMM TASK 34-21-00-200-802:Inertial Reference Residual Groundspeed Error Check
这部分的检查程序内容相对简单:

还是注意开始的3个NOTE:

NOTE: The residual ground speed error check at the end of a flight is valid if a full alignment,or a fast realignment, was performed at the beginning of the flight, to reset the ADIRU’s residual ground speed.

在航段飞行前如果执行了惯导的全校准或快速校准,重置了惯导的残余地速,那么残余地速偏差检查才是有效的。

NOTE: The residual ground speed must be taken right after the airplane comes to rest.Otherwise it may continue to change, influenced by the inertial system’s drift, and not be an accurate depiction of the residual ground speed after a flight leg.

残余地速必须在飞机静止后立即测量,否则受惯性系统漂移的影响,可能会继续变化,不能准确表示飞行航段后的残余地速。(AMM手册要求是飞机停止后的3分钟内,FCOM是5分钟内)

NOTE: The residual ground speed is also displayed on the Flight Management System (FMS) Control Display Unit (CDU) POS REF page 2/3.

残余地速也显示在FMS CDU 上POS REF的2/3页。
通常我们都是选择在CDU上直接查看残余地速:

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ISDU上也能显示:

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残余地速标准:

  • 如果是单个航班: 在飞行结束,地速误差少于21节。
  • 如果飞两段连续的航班:在飞行结束,地速误差少于15节。




04.主要问题
● 机组提供的信息不足
机组只报告了空中CDU出现信息VERIFY POS:IRS-IRS,没有报告其按照FCOM的补充程序“FMC导航检查”​发现的问题。
另外,机组在航班飞行结束后关闭了惯导,导致无法查看到惯导里存储的最终位置,惯导偏差检查也无法​执行。

● 机务人员技能不足
当日航线维修人员和MCC工程师之前没有碰到过类似情况,也没有关注过关于惯导漂移的相关问题,导致处理起来只能现看手册,也没有询问机组过多的信息。

并且由于手册理解上的问题,执行结果也不理想。
● FIM手册与AMM手册冲突

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If the ADIRS is not in tolerance for the two checks, follow the instruction in the task to fix the problem (34-21 TASK SUPPORT Figure 302).

FIM 34-21 TASK 836排故步骤是先完成AMM里的惯导径向位置和残余地速偏差检查,如果不在AMM允许范围内,参考FIM 34-21 TASK SUPPORT​里的图来修复问题。
问题一:如果已经超出AMM允许偏差范围,AMM手册直接就要求更换ADIRU了,而FIM还要进一步判断是否要更换​惯导。

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主要注意FIM这张图的几个标注:

  • NAV TIME STARTS UPON SWITCHING TO NAV MODE AFTER FULL ALIGNMENT, INCLUDES GROUND TIME IN NAV MODE. (DO NOT USE POWER-ON OR FLIGHT TIME).导航时间从完全校准后切换到导航模式时开始,包括导航模式中的地面时间。(不要使用通电或飞行时间)。
  • RADIAL POSITION ERROR DATA CAN BE ACCESSED ON THE MCDU MENU PAGE BY SELECTING THE FOLLOWING:<FMC<INDEX<POS<NEXT PAGE<NEXT PAGE.可以在MCDU菜单页上通过以下方式查看径向位置误差数据:<FMC<INDEX<POS<NEXT PAGE<NEXT PAGE.
  • GROUND SPEED DATA CAN BE ACCESSED ON THE MCDU MENU PAGE BY SELECTING THE FOLLOWING:<FMC<INDEX<POS<NEXT PAGE.在MCDU菜单页上,通过选择以下选项可以查看地速度数据:<FMC<INDEX<POS<NEXT PAGE.
  • CONSECUTIVE FLIGHTS ARE ONE FLIGHT LEG IMMEDIATELY FOLLOWED BY ANOTHER WITH A FULL ALIGNMENT IN BETWEEN.连续飞行是一个飞行航段紧接着另一个飞行航段,两个航段之间完全校准。


问题二:FIM查看径向误差数据的方法与AMM不一样,并且FIM程序的标准要求比AMM高(允许径向偏差值小)​。

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这个我的理解是因为FIM这张图查看的位置飘移页面3/3​。在POS SHIFT 页面,各提示指示标明的是系统相对于FMC 位置的方位和距离。FMC 位置在POS REF 2/3 页的1R 行显示。该页中央括号中的输入,表示生效的位置基准值。
而AMM检查的惯导漂移是惯导位置相对于实际位置(停机位经纬度位置)的漂移量。这也与AMM 程序NOTE部分提到的​一致:AMM检查得到值相比FMC计算的惯导漂移值,能更精确反映​惯导实际的漂移量,因为FMC的​位置本身也会存在误差。

当然,这可能也跟FIM 34-21 TASK836的本身的适用情景​有关:

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它对应的是惯导与FMC之间存在​较大的位置差异。

05.我是尾巴
作为一线运行人员,每时每刻我们可能都会​碰到之前没有遇到过的状况,关键是自己如何利用手上的知识和资源,​把问题解决。
方法和思路很重要​。只要你想去解决问题,总会找到方法,而且结果不见得就一定会比​所谓的专业人员差。关键是很多时候我们不在那个岗位,​懒得去想而已。
再回看AMM惯导径向偏差检查过程,其实就是巧妙利用了FMC里RTE和LEGS,​将两个经纬度之间距离计算了出来。

以上仅为个人分析,不对​指出欢迎指正。

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