机载防撞系统TCAS.doc

机载防撞系统TCAS钱琛（中国民用航空飞行学院空管学院 四川广汉 618307）摘 要：介绍了机载防撞系统TCAS的功用，其上提供的信息与此系统的基本工作原理。关键词：机载防撞系统 TCAS 功用 EHSI 工作原理一、机载防撞系统的功用TCAS可提供本机邻近空域中的交通状况显示，发出交通咨询TA并能在确实存在潜在的危险接近时提前向机组发出决断咨询（解脱咨询）RA。TCAS所提供的决断咨询回避措施为垂直机动咨询：爬升(clime)或下降（decent）。二、TCAS在EHSI上提供的信息 TCAS能提供入侵（相遇）飞机的相对位置等图象信息，相关的字符信息，以及与交通咨询、解脱咨询相关联的语音提醒信息等，显示在TCAS的专用显示器、电子飞行仪表系统或其它显示器上。显示在EHSI或导航显示器ND上的TCAS信息主要是入侵飞机的图像及其相对位置、威胁等级等。（1）入侵飞机的相对位置。（2）威胁等级以四种不同的符号来表示对本机威胁等级不同的飞机： 一般（其它）飞机以空心的菱形图案表示； 邻近飞机显示为实心的菱形； 发出交通咨询的飞机的图象为黄色的圆形； 交通咨询伴随有语音提醒信息“TRAFFIC,TRAFFIC”(“交通，交通”)。 解脱咨询的飞机为红色的矩形图案。三、TCAS在EADI上提供的信息 1、EADI可用于显示TCAS所发出的解脱咨询信息。解脱咨询信息是本机为回避入侵飞机所应采取的垂直机动措施，如爬升、下降等TCAS除了可以提供各种视觉信息发出交通咨询或解脱咨询信息外，还同时以合成语音来提醒飞行员。四、EFIS控制合对TCAS显示的控制由于TCAS系统需利用 EHSI和EADI来显示交通咨询和解脱咨询等信息，所以与EFIS控制合的上的有关控制元件的设置有关。 （1）EHSI的工作模式 在EHSI工作于NAV、VOR/ILS、MAP模式时，可以显示TCAS的信息。 （2）TFC按钮 只有在按下TFC按钮后，EHSI才可以显示TCAS的有关信息。 （3）距离选择 TCAS的显示距离决定于EHSI控制合上的距离选择开关。由于TCAS的监视范围较小，所以为观察TCAS提供的交通信息，通常选用较小的距离，如20、10海里。五、TCAS系统的基本工作原理1、TCAS的信息获取TCAS是通过“收听-询问-应答”方式获取监视空域中其它飞机的信息的。TCAS 接收机收听其它飞机的应答信号或断续发射信号，从而感知周围空域中其它飞机的存在。TCAS计算机的防撞信息获取过程，不依赖于地面ATC雷达。在获得所需的信息后，TCAS计算机即对所监视的飞机的运动趋势进行分析评估，重点监视那些对本机可能构成威胁的飞机的运动状况，并将所监视的飞机的相对位置以及威胁等级显示在显示器上。必要时，计算机即发出相应的交通咨询或决断咨询。上述信息的获取与威胁评估过程是不间断地进行并实时地更新的。2、TCAS的询问信号（1）、模式A、C呼叫询问 TCAS计算机通过模式A、C询问，获得相遇飞机的信息，计算该飞机的距离，并利用方向性天线来测量其方位。（2）、TCAS对模式S应答机的询问与信息获取 TCAS计算机按24位地址码对这类飞机进行S模式的询问，获得该机的高度信息，计算该飞机的距离，并利用方向性天线来测量其方位。 在相遇飞机的应答机为S模式应答机且装备TCAS的情况下，本机的TCAS计算机即可与该机建立基于S模式数据链的空-空协调关系。 空-空协调关系建立后，双方的TCAS计算机即可确定由哪一方来控制回避机动，并保证所发出的垂直避撞机动咨询为互补性的。3、TCAS计算机与其它系统的交连输入信息： 主要包括无线电高度、航向、大气数据计算机产生的有关本机的高度、速度、升降速度等信息。L波段设备的相互抑制： 飞机上的两部应答机、两部测距机和TCAS均工作于L波段。为避免相互干扰，同一时刻只应有一部处于发射状态。在五部L波段设备中的一部开始发射之前，产生一个宽度为28s的外抑制波门加到其它L波段设备，以避免其它L波段设备进入发射状态，并保护其接收设备。来自近地警告系统的抑制信号： 近地警告系统的产生的“低于下滑道”、“拉起”和“风切变”警告信息的优先权高于TCAS的咨询信息，所以，在近地警告系统发出上述三种警告信号时，会抑制TCAS输出交通咨询和解脱咨询。六、总结TCAS可以提供语言建议警告，计算机可以计算出监视区内30架以内飞机的动向和可能的危险接近，使驾驶员有2540秒的时间采取措施。它的使用提高了飞行的安全性，目前新生产的大、中型客机上TCAS都已成为标准装备。