GPWS Ground Proximity Warning System Cel działania: redukcja ryzyka kolizji z ziemią. Opracowany w latach 70-tych pod wpływem dużej liczby wypadków typu CFIT. Zasada działania: GPWS wykorzystuje wskazania radiowysokościomierza i dane o prędkości zniżania do oceny prawdopodobieństwa zderzenia z ziemią. W kolejnych wersjach uwzględniono konfigurację samolotu (położenie podwozia) oraz współpracę z ILS. Ograniczenia: Brak przewidywania zmiany wysokości terenu (wzniesienia) radiowysokościomierz wysyła sygnał tylko w dół. Wypadki, w których następuje zderzenie z ziemią przy całkowicie sprawnym samolocie i przy pełnej kontroli nad samolotem przez pilota. Pilot zazwyczaj nie ma świadomości sytuacji zagrożenia. Czynniki sprzyjające: Pogoda (deszcz, turbulencja, oblodzenie), zła widzialność powodują zwiększenie obciążenia pilota pracą, zmniejszając świadomość sytuacyjną Ukształtowanie ścieżki podejścia ze względu na ograniczenia (hałasowe, dyplomatyczne, konflikty z trasami odlotowymi) mogą powodować konieczność przelotu w niewielkiej odległości od przeszkód Problemy frazeologii prowadzące do niezrozumienia Zmęczenie i brak orientacji pilota Rozwiązania i środki zaradcze: Rozpowszechnienie systemu GPWS, ścisłe stosowanie procedur operacyjnych (szczególnie minimalnej wysokości decyzji), stosowanie procedur CDA (Constant Descend Approach), świadomość zagrożeń przy lądowaniu EGPWS: Pobiera się pozycję samolotu (z systemu GPS) i porównuje z trójwymiarową mapą. Na tej podstawie przewiduje się możliwość kolizji z ziemią w chwilach przyszłych (1991 - Honeywell). TAWS (klasa B): Ostrzeżenia o: bliskim kontakcie z ziemią, nadmiernej prędkości zniżania, ujemna prędkość wznoszenia (utrata wysokości) po starcie, zejście poniżej 500 stóp nad terenem. TAWS (klasa A): Dodatkowo: Nadmierna prędkość zbliżania do ziemi, lot w kierunku ziemi gdy samolot nie jest w konfiguracji do lądowania, odchylenie w dół od ścieżki schodzenia ILS, zobrazowanie pokazujące konfigurację terenu oraz przeszkody (Universal Avionics Systems, Sundstrand). Klasa sp. Silnik MTOM Pax Odrzutowy > 5700kg >9 Klasa A Wymagane Zalecane Odrzutowy < 5700kg 5-9 - Klasa B Tłokowy > 5700kg > 9 Klasa B General Aviation Odrzutowy > 5700kg > 9 Klasa B Klasa A General Aviation Odrzutowy < 5700kg 5-9 - Klasa B Śmigłowiec > 3175kg > 9 Klasa B Tryb Zdarzenie Alert Warning 1 Za duża prędkość zniżania SINKRATE PULL UP 2 Nadmiernaprędkość zbliżania się do ziemi PULL UP 3 Utrata wysokości po starcie DON'T SINK - 4a 4b 4c Za mała wysokośćbez wysuniętego podwozia Za mała wysokość bez wysuniętych klap Teren wznosi się szybciej niż samolot po starcie GEAR FLAP 5 Schodzenie poniżej ścieżki ILS GLIDESLOPE GLIDESLOPE 6 Informacja o wysokości (radiowysokościomierz) np. ONE THOUSAND 6 Informacja o kącie przechylenia BANK ANGLE - 7 Informacja o uskoku wiatru WINDSHEAR - - Bliskość terenu CAUTION - - PULL UP 1
Wykorzystywany jest algorytm tzw. wysokości geometrycznej, wykorzystujący kilka źródeł informacji o wysokości: wysokościomierz barometryczny, wskazania GPS, radiowysokościomierz, mapy cyfrowe Błędy wskazań wysokościomierza zależne są od: błędów pomiaru temperatury i ciśnienia, błędów w ustawieniach przyrządu, błędów nastawienia poziomu odniesienia, błędów odczytu (jednostki miary) Pośrednio i dodatkowo wykorzystywane są: prędkość względem ziemi, położenie (długość i szerokość geograficzna), kąt pochylenia Honeywell 2
widok profilowy widok mapy widok 3D widok zintegrowany Universal Avionics Systems Excessive descent rate nadmierna prędkość zniżania Excessive descent rate nadmierna prędkość zniżania Excessive terrain closure nadmierna prędkość zbliżania do ziemi 3
Excessive terrain closure nadmierna prędkość zbliżania do ziemi Altitude Loss After Takeoff utrata wysokości po starcie Altitude Loss After Takeoff utrata wysokości po starcie Unsafe Terrain Clearance zbyt mała odległość od ziemi Unsafe Terrain Clearance zbyt mała odległość od ziemi Glideslope ścieżka schodzenia ILS 4
Glideslope ścieżka schodzenia ILS Bank angle kąt przechylenia Windshear uskok wiatru Zobrazowanie terenu i przeszkód ma charakter pomocniczy, nie może być podstawą do nawigacji Jeżeli nie ma precyzyjnej informacji o położeniu samolotu (brak sygnału GPS) funkcje rozszerzone są wyłączane W przypadku lotniska nie znajdującego się w bazie danych, informacja o terenie powinna być ręcznie wyłączona 15 NM przed progiem drogi startowej (dla uniknięcia fałszywych ostrzeżeń) W każdym przypadku wyłączenia funkcji rozszerzonych system przechodzi do trybu podstawowego GPWS Przewidywanie uskoku wiatru pochodzi z pomiarów atmosfery wokół samolotu nie umożliwia przewidywania takich zjawisk Baza danych przeszkód zawiera tylko niektóre obiekty 5