GPS反转相关概念
　　随着智能手机的广泛使用,GPS(全球定位系统)已成为日常生活中不可或缺的应用之一。而在民航系统中,GPS也是确保航班正常运行的“幕后英雄”。
　　作为国际民航组织标准化的GNSS(Global　Navigation　Satellite　System:全球卫星导航系统)的重要组成部分,GPS的导航及授时功能在航空系统中发挥着十分重要的作用。
　　导航,作为GPS的重要功能,为飞行人员和地面管制人员提供着飞机实时准确的位置信息,确保飞机不会在云海之上迷路。授时功能,虽不为人熟知,却拥有着更重要的意义。通过GPS授时,可以使全球各个独立运行的各类民航系统步调一致起来,让身处不同国家、不同区域、不同时区的民航管制系统成为一个统一的整体。可以说,GPS时钟就是让全球民航系统步调一致起步走的“一二一”口令。然而,受技术的限制,GPS也有其局限性。
　　由于GPS计时器有长度限制,当运行时间超过计时器上限时,计时器就需要清零从新开始计时。这就是GPS反转,也就是GPS的“千年虫”。当然,GPS的“千年虫”不是真的一千年发生一次,而是每经过19.7年便会发生。上一次出现GPS周数翻转是1999年8月21日,这次就正好是2019年4月6日23:59:42,也就是北京时间2019年4月7日7:59:42。2019年4月7日GPS周数清零后,若接入GPS系统的各类设备没有做出特别处理,会出现时间回退到1980年或其他时间,存在安全隐患和巨大风险。
GPS反转对民航的影响
　　据了解,GPS在民航系统中主要发挥导航和授时两个作用,而GPS反转对授时功能的干扰巨大。目前,民航空管系统及行业各相关用户普遍采用了以GNSS信号精确授时为基础的时间同步策略和措施方法,以满足运行信息交互操作中的精确时间标记和运行协调计时等需求,也就是前文说的通过GPS的“一二一”口号,让各类民航系统步调统一起来。而GPS反转时,GPS时间可能不一致现象,这就让民航系统的“一二一”口号不再整齐,各个系统的步调可能会出现不一致。如果处理不当,可能会造成系统瘫痪、雷达航迹丢失等问题,对民航行业及空管系统相关运行单位构成了较大的安全运行风险,影响面大且后果严重。
应对措施
　　作为民航交通管理的一线保障单位,民航山东空管分局通过“一查二防三升级”,积极应对GPS反转,将其不利影响降到最低。
　　一查,及全面核查。前期,民航山东空管分局对所属生产运行系统中采用GPS授时的设备进行了全面核查——通过与设备厂家沟通或自行模拟测试等方式确认了所属设备是否存在因GPS反转而引发的时间错误问题；对于生产厂商不能确定影响的设备,与设备生产厂商共同制定了测试方案,联合检测并确认；对于确认存在问题的设备,立即制定了整改计划措施。
　　二防,及风险防控。民航山东空管分局组织针对因GPS授时系统时间错误引发的运行影响进行了全面风险分析和评估,制定了相关应急预案和响应措施,有效降低安全风险。在做好内部排查解决工作的同时,加强与外部业务协作单位和安全监管机构的沟通协调,对于可能造成关联影响的其他责任主体入网设备或接入信息,主动协调,共同采取措施,努力消除了外部影响因素。民航山东空管分局运行保障和技术支持单位结合自身核查、整改落实和完成情况,及时向华东空管局反馈信息,报告有关情况,共同防范安全风险,保障运行安全。
　　三升级,及完成设备更新。民航山东空管分局积极落实了存在问题设备的软硬件升级或更新工作,并对相关过程进行了持续跟踪,确保了及时排除问题隐患,于2019年3月31日前全面完成了相关升级改造工作。
　　在做好“一查二防三升级”的前期准备后,为确保万无一失,民航山东空管分局按照空管局要求及分局决策部署,加强现成管理,配强值班力量。4月7日民航山东空管分局相关领导均坚守在运行现场,加强设备巡检工作,密切关注时钟授时设备状态。对于雷达、自动化系统、光环网等关键设备,民航山东空管分局采取主动在相关时间节点断开GPS连接的预防措施,防患GPS反转问题可能导致的安全隐患。当日,值班员按预案7:30断开相关重要设备的GPS时钟输入,并按照预案做好专项巡视,顺利渡过了7:59:42GPS翻转时间点。8:30各类民航设备再次恢复接入GPS时钟,经检查一切正常,未对旅客出行造成影响。
(通讯员　张晓宁)