GPS导航技术比较成熟可靠，但G550飞机实际运营中仍会罕见发生因一部GPS天线自激干扰导致两套GPS系统全部失效的情况，下面就以实例介绍此类故障的分析方法及处理技巧，供各位同行参考借鉴。

GPS系统简介

G550飞机有两部完全独立的GPS系统，分别安装在MAU2和MAU3内，每部GPS都有独立的天线和电源系统，都能和FMS进行信息交互，完成飞机的位置及导航的计算和显示，并能输出位置信息给3部惯性导航装置（IRU），使其修正导航误差。因GPS对导航精度影响很大，在PBN/RNP4空域运行时，两部GPS必须都可用。

故障现象

因GPS天线内部自激干扰导致的典型故障现象为两部GPS同时（或间歇性同时）失效，或交替周期（因天线内部自激振荡干扰）失效，且更换GPS模块后故障依旧。因干扰导致GPS失效可能会触发“GPS Fail”，也可能无任何相关故障信息，只是两套GPS系统都一直在“Acquisition”捕获模式，无法捕获4颗（含4颗）以上卫星进入“Navigation”导航或“Differential”差分模式为飞机提供位置信息。

原因分析

天线分为接收/发射两种类型，接收天线又可分为有源（电源）和无源（电源）两种，无源接收天线是不会发生自激振荡干扰的，但有源接收天线，因内部有一个前置放大器及滤波器等电路是可能发生的。湾流G550的GPS天线就属于此类有源接收天线，下面是摘自天线厂家（http://www.sensorantennas.com/product/gps-l1-antenna-4/）的资料：

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.

有源接收天线发生自激振荡干扰的具体过程为，当前置放大器的反馈电路（自动增益控制AGC电路）不能正常控制增益且滤波器性能下降不能有效滤除杂波，使得信号被一直放大直到放大器阻塞，使有用的信号也不能通过放大器，所以GPS天线无法正常工作，就像在歌厅里当麦克风离扬声器太近会发生啸叫，无法听到歌声是一个道理，如想深入了解可参考振荡电路工作原理。

经上述介绍可知，当GPS天线内部电路发生自激振荡时会导致信号阻塞从而失效，由此看也只会影响故障天线，为什么另一部天线也会同时失效呢？这是因为故障天线自激振荡时会通过天线向外辐射信号，从而干扰邻近天线正常工作，当两个天线过于靠近时影响尤为严重，下面是天线厂家对此的提示：

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

上图为湾流G550飞机GPS天线在机身的布局，两个天线间隔距离只有一个GPS天线的直径差不多大小，已经非常靠近了，所以当一个天线发生自激振荡时很容易干扰另一部天线，从而两套GPS系统全部失效。

处理技巧

如果发生两套GPS系统同时失效或间歇性失效，因某一部GPS天线自激振荡干扰导致的可能性较大，隔离方法也较简单，使用屏蔽法即可。具体方法为在两套GPS故障都存在时，使用金属胶带粘住某一部天线上部，如果这时另一部GPS立即正常工作，则可认为被粘住的天线故障；如果这时另一部GPS仍然无法工作，则可认为被粘住的天线正常。因为GPS天线内部自激振荡并不稳定，有时会在隔离时发现两部GPS全部恢复正常的现象，导致无法判断具体是哪一部天线故障。故如果故障现象不稳定，为提高飞机利用率，可将两部GPS天线同时更换。

总结

飞机重要系统一般都是冗余设计，包含几套独立的系统，如果几套独立系统同时失效，由系统本身原因导致故障的可能性较小，需要考虑各系统的公共部分，如电源、气源、液压源、接地等，如果是GPS、VHF、HF、TCAS等通信（无线电）系统还需要考虑相互干扰的可能性，需仔细辨别。如有兴趣，可参考晓飞机之前发布的关于VHF相互干扰的文章，请点击——《飞机邻近频道干扰判断及空中与地面处理措施》。