提问人：邓丙强
无线电高度在地面为什么显示-4
作者：飞行部六大队袁鹤
无线电高度表是飞机的重要组成部分，测量飞机到地面的垂直距离，并显示在驾驶舱的显示组件上。同时这个高度数据也被应用于其他系统，所以无线电高度表的重要性不言而喻，要是其失效，不仅没有高度显示，还会引发其他系统故障，如果飞行员处理不当，会产生严重后果。例如：
在2009年2月25日，一架土耳其航空波音737-800型客机执行TK1951号航班，该航班是从土耳其伊斯坦布尔阿塔图尔克国际机场飞往荷兰阿姆斯特丹史基浦机场的国际航班，因左侧无线电高度表故障，使自动驾驶将2100英尺高空误认为地面（当时无线电高度表显示-8英尺）致使自动油门控制系统做出错误指令，收到慢车，加之本场能见度较低，机组没有及时正确处置，最终导致客机失速，在史基辅机场附近1.5公里处坠毁，事故共导致9人遇难，120人受伤，而无线电高度表故障是整个事故的起因。
作为一名十年飞行经历的民航从业人员，深知无线点高度表的重要性，同时在飞行中也发现一些同事对无线电高度表的了解并不是十分清晰，比如无线电高度表到底测量是飞机哪个部位到地面的距离，是天线到地面的距离还是起落架到地面的距离，如果说是天线到地面的距离，那为什么在着陆过程中，当主起落架接地时，无线电高度表显示为0，随着前轮的接地，无线电高度表显示为-4。而此时天线到地面还是有一定距离的，带着这些疑问我们来共同了解一下737NG飞机的无线电高度表系统。
737NG飞机上使用的无线电高度表为低高度无线电高度表LRRA（Low Range Radio Altimeter）测量范围是-20到2500英尺，主要应用于飞机进近和着陆阶段。其组成包含两套收发机（RT），每个收发机有一个发射天线和一个接收天线，即飞机有两个独立的高度表，两个收发机位于电子设备舱内的架子上，四个天线于机身前面底部，电子设备舱门后面。如图
在驾驶舱内且与无线电高度表系统有连接的部件有左右EFIS控制面板和共用显示系统（CDS）显示组件（DU）如图
当我们需要选择无线电高度作为进近最低标准时，通过EFIS面板调节，使用旋转电门在-1英尺到＋999英尺之间调节该值。高度数值以绿色显示在气压高度表的左上角附近，如图：
但是如果在EFIS控制面板上选定BARO（气压）最小标准或无线电重置电门被按压或无线电最小值小于0时，绿色无线电最低标准不显示。飞机的无线电高度在2500英尺以上不显示；在2500到1000英尺之间显示为白色数字，显示在最小决断高正下方；在1000英尺以下读数以白色圆刻度盘表示；当无线电高度低于最低标准时，变成琥珀色圆盘，同时，无线电最低标准显示从绿色变为琥珀色并且闪亮3秒钟。
下面简单介绍一下无线电高度表的工作原理，其高度计算从无线电高度表系统收发机内的处理器的一个信号开始，信号为调频等幅连续波，其频率在4260到4340MHz范围之间调整，经过发射天线发出，由地面引起反射，接收天线接收该信号，处理器将发射和接收信号混合以得到频率差，频率差正比于该信号到达地面并返回的时间，再由主处理器将频率差经过计算转换为无线电高度，经过修正后的高度值传送给其他系统。
从上图我们可以看到收发机有输入程序销钉，下列就是无线电高度表程序销钉的作用：
— 系统选择：用于识别哪个系统在工作。
— 连续数据：当接地时，使连续的高度数据发送到其他系统。
—飞机安装延迟（AID）57英尺：这允许无线电高度系统补偿由于天线电缆长度和天线到接地点距离造成的高度计算误差。
关于飞机安装延迟（Aircraft installed delay AID），我觉得理解了AID，也就理解了无线电高度表的显示问题，首先AID是一个固定数值，影响这个数值的因素有两个，一个是剩余高度，另一个是电缆长度。因为飞机设计时需要当飞机主起落架接地时RA显示为零，但是天线的安装位置又不在起落架上，这里就引入一个“剩余高度”的概念，就是当飞机主轮刚接地时，机身上的天线到接地主轮之间的距离
由于这个剩余高度，会使飞机在地面RA的显示产生一些影响，在前轮接地后会产生一个负值。在飞机主轮接地时，RA指示为零，所以当飞机在前轮接地时，天线在相对于飞机着陆的姿态的校准位置低一些，这个现象在737NG飞机上表现为-4英尺（-6到-2到属于正常范围）
再者由于飞机大小不同，电子设备舱和机身底部天线之间的电缆长度也会有所不同，大飞机上，这个距离可能达到100英尺，小飞机上也可能有6英尺，如果没有对电缆长度有所考虑，那就会产生误差。无线电高度表一般都是第三方航空仪表厂商提供的，而不是飞机制造商，都是标准化的产品，而不是为某种机型特别定制的，所以针对不同类型飞机AID的值也是不同的，对于737NG飞机来说AID值为57英尺，即剩余高度+电缆长度=AID=57英尺。也就是说我们无线电高度表显示的高度是需要由处理器算出来的高度减去这个修正值57英尺的。
可以理解为RA显示高度=RA计算高度-57，而RA计算高度=天线离地高度+电缆长度，所以可以推导出，RA显示高度=天线离地高度–剩余高度；
对于737NG飞机来说这个剩余高度近似为常数8英尺，影响这个剩余高度的因素（飞机拉平导致天线抬高的距离大约4有拉平角英尺）和飞机停靠时天线到地面的距离（大约4英尺），如图：
综上，我们可以简单的理解为，737NG飞机，RA显示高度=天线到地面距离–8，这样也解释了当主起落接地时我们看到RA指示0，放前轮后，指示-4。有些情况无线电高度表故障时显示-8，也是因为发射天发射的信号直接被接收天线收回了，即天线到地面的距离是0，带入公式，我们得到的显示高度就是-8。
最后，我们看看飞机中那些系统会用到无线电高度数据，主处理器计算出来的无线电高度显示在机长显示器和副驾驶显示器上，同时高度数据也通过ARINC 429数据总线1&2被传送到以下系统：
1、FCC （飞行操纵计算机）A和FCCB
每个FCC使用来自与它同侧的无线电收发机的无线电高度
FCC将无线电高度用于进近控制和低高度飞行计算
2、自动油门计算机
自动油门将无线电高度用于起飞／复飞计算和自动油门拉平计算
3、气象雷达R/T
气象雷达R/T使用无线电高度来开启或关闭风切变预测功能和启动／禁止显示和警告功能
4、GPWC（近地警告计算机）
GPWC将无线电高度用于它的近地提醒和警告逻辑计算
5、FDAU（飞行数据获取组件）
记录无线电高度值
6、TCAS计算机
计算机将无线电高度设定敏感等级用于入侵飞机咨询计算和确定入侵的飞机是否在地面上
7、显示电子组件（DEU）
DEU将无线电高度数据用于计算无线电高度显示形式和显示在显示组件上的无线电高度值。
收发机从接近电门电子组件（PSEU）获得离散输入，用于记录无线电高度表故障时的飞行阶段，在空中还是在地面。鉴于无线电高度表关联这么多系统，所以当无线电高度表故障时，会导致其他系统也出现故障，给飞行员带来很多麻烦，飞行中遇到高度表故障，作为飞行人员，要做的心中有数，对于将要失效的系统要有预期，监控好飞机状态，如遇不正常情况应及时做出反应，文章中土耳其航空，假使机组人员准确判断，及时断开自动油门，实施复飞，就能避免一次事故的发生。以上是我对无线电高度表的一些总结和理解，欢迎大家批评指正。
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