由于一根GPS天线的自激干扰导致两组GPS失效的分析和处理技术

GPS导航技术相对成熟且可靠，但是由于GPS天线的自激干扰，G550飞机的实际操作仍然很少会导致两个GPS系统发生故障. 以下是介绍此类故障处理技巧的分析方法的示例，供同行参考.

GPS系统简介

G550飞机有两个完全独立的GPS系统，分别安装在MAU2和MAU3中. 每个GPS都有一个独立的天线和电源系统，该系统可以与FMS交互以完成飞机位置和导航的计算. 并显示，并且可以将位置信息输出到三个惯性导航设备（IRU）来纠正导航错误. 由于GPS对导航精度有很大的影响，因此在PBN / RNP4空域中运行时，两个GPS都必须可用.

故障现象

由GPS天线内部的自激干扰引起的典型故障现象是两个GPS同时（或间歇性地同时）或交替循环（由于天线内部的自激振荡干扰）而发生故障. 天线）故障，并且在更换GPS模块后故障仍然存在. 由于干扰导致的GPS故障可能会触发“ GPS故障”或可能没有任何相关的故障信息，但是两个GPS系统都处于“获取”采集模式，无法将超过4（包括4）颗卫星捕获到“导航”导航或“差异”差异模式为飞机提供位置信息.

原因分析

天线分为两种: 接收/发送，接收天线可分为有源（功率）和无源（功率）. 无源接收天线不会引起自激振荡干扰，但有源天线可能会在内部装有前置放大器和滤波器. Gulfstream G550的GPS天线属于这种有源接收天线. 以下是从天线制造商（）提取的信息:

S67-1575-232: 这是目前在湾流GV上可以使用的有源共形L1 GPS天线. 天线外壳中集成了一个29.5 dB的放大器，该放大器包括带通滤波以提供带外抑制. 天线具有内部稳压器，并接受+4至+24 VDC. 通过连接器的中心导体提供直流偏置. 该天线提供全向覆盖，天顶的最小增益为+3 dBic. 天线的OML可能会更改，以满足您的特定要求. 天线配有直角TNC连接器，重九（9）盎司.

有源接收天线的自激振荡的具体过程是，电流放大器的反馈电路（自动增益控制AGC电路）无法正常控制增益，并且滤波器性能下降，并且噪声无法消除. 有效过滤后，信号始终会被放大，直到放大器被阻塞为止，这样有用的信号就无法通过放大器，因此GPS天线无法正常工作，就像麦克风太靠近扬声器时会发出啸叫一样卡拉OK室，这是无法听到歌声的原因. 请参考振荡电路的工作原理.

从以上介绍可以看出，当GPS天线内部电路的自激引起信号阻塞和故障时，只会影响故障天线. 为什么另一个天线也同时出现故障？这是因为有故障的天线会在自激振荡期间通过天线向外辐射信号，从而干扰相邻天线的正常运行. 当两个天线太近时，影响尤其严重. 以下是天线制造商的提示:

两个电气设计相同的如果放置得很近，可能会相互干扰，因为来自一个的处理信号可能会从其天线辐射而对另一造成干扰. 很难说出确切的降级水平，因为这很可能是设计和相互接近程度的函数. 环境中其他信号的组合可能会产生互调，这会对GPS造成干扰，但我从未亲眼目睹. PC中的高速数字电路会辐射干扰GPS.

上图显示了湾流G550飞机GPS天线在机身中的布局. 两根天线之间的距离仅约为一根GPS天线的直径，该直径非常接近，因此当一根天线自振时，很容易干扰另一根. 天线，这样两个GPS系统都会出现故障.

处理技巧

如果两个GPS系统同时或间歇出属带将天线的上部粘住. 如果此时其他GPS正常工作，则可能是天线卡住了. GPS仍然无法正常工作，可以认为天线被卡住了. 由于GPS天线的内部自激振荡不稳定，有时会发现在隔离期间两个GPS都恢复正常，这使得无法确定哪个天线有故障. 因此，如果故障现象不稳定，为了提高飞机的利用率，可以同时更换两个GPS天线.

摘要

飞机的重要系统通常是冗余设计，包括几个独立的系统. 如果几个独立的系统同时发生故障，那么由系统本身引起的故障可能性就很小，并且需要考虑每个系统的公共部分gps天线原理解析，例如电源，气源，液压源gps天线原理解析，接地等. 如果是GPS，VHF，HF，TCAS等通信（）系统，则还需要考虑相互干扰的可能性，并且需要仔细识别. 如果您有兴趣，可以参考小飞机此前发表的有关甚高频的相互干扰的文章，请单击“-”.

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