TCAS告警研究分析及处置措施

TCAS告警研究分析及处置措施
摘要：近年来，随着我国航空业的迅速发展,空中交通日趋繁忙。

飞机在飞行过程中,需要频繁地与邻近空域的其它飞机、地面设备进行通信,所以空中存在大量的雷达电磁波信号,电子设备间的相互干扰十分严重,尤其是TCAS信号所在的1030/1090MHZ频段,这些干扰严重影响了TCAS的性能。

为了维护航空安全,对因电磁干扰引起的TCAS告警的研究分析及处置迫在眉睫。

关键词：TCAS；告警；研究分析；措施
一、TCAS告警原理机制
TCAS通过询问和监听周围飞机的ATC应答机，来监视本架飞机周围空域中其他飞机的存在，位置及运动状况。

（1）根据发射信号和应答机信号间的时间间隔来计算入侵飞机和本机的相对距离。

（2）根据方向天线对确定入侵飞机的相对方位。

（3）从入侵飞机应答机信号中获得入侵飞机的高度。

下图为TCASTA和RA检测的水平和垂直范围示意图：
其中SL为灵敏度，是在不同条件下，对触发TA/RA的告警控制。

SL1：STAND BY
SL2:TA ONLY
SL2-SL7:根据高度自动选择
二、TCAS虚警分析
TCAS虚警和TCAS真实告警一般有如下区别，真实的TCAS告警判明有与本机在潜在的危险接近的飞机时，会提前20-48秒发出TA警告，在TA发出后本机对入侵飞机连续监视大约15秒钟后，如果入侵飞机与本机的危险接近情况仍然存在，则TCAS会发出RA告警。

虚假TCAS警告出现TA和RA之间的时间间隔很短（几秒钟），或者直接出现RA而不出现TA，或者在本机周围空域无其它飞机的情况下发出TA.虚假的TCAS告警往往是突然出现的RA，RA会持续时间很短（一般几秒钟）就消失了。

TCAS虚警通常会有以下原因：
（1）TCAS因本机设备原因收到本机应答机回答的信号。

包括应答机抑制失效、本机应答机高频率和连续的C模式询问等情况。

（2）TCAS收到了其他飞机带有错误的应答机信号。

包括其他入侵飞机带有错误的高度编码器，地面ATC测试，或者假目标假信号，分离信号等。

（3）TCAS使用的1030/1090MHZ无线电频率受到干扰。

三、国内TCAS虚警案例分析
(一）自2012年11月10日起，机组多次报告在乌鲁木齐机场进近区域TCAS 发出TA告警。

经调查后发现，当时并不存在可能引起冲突的飞行活动。

由于机组无法判断TCAS信息的真实原因，必须按照规定做出及时正确响应。

而在抵近机场实施进近的飞行阶段，机组须在短时间内处置有关飞行、空管等各种密集信息，精力分配受到牵制，频繁无故TA告警对飞行正常以致飞行安全构成严重威胁。

接到报告，民航新疆管理局高度重视，立即指示局航空安全管理办公室组织召开专题分析会议，辖区航空公司和管理局有关部门会商，初步判断系地面无线电干扰触发机载TCAS告警，并确定了干扰排查工作安排和应急措施。

相关部门立即协查相关区域无线电信号对TCAS频率的干扰，同时组织新疆空管局迅速派遣无线电监测车前往预计区域实施搜索排查。

经过多日连续监测，自治区无线电监测站派出的监测车于12月4日和10日，分别搜索到米东区铁厂沟镇政府(距离乌鲁木齐机场20公里左右)院内2座通信基站、米东区林泉西路某单位
(距离乌鲁木齐机场22公里左右）安防监控系统存在强干扰，经过开关机确认其为干扰源。

（二）自2023年以来，航空公司航班经停固原机场期间，多次发生机载ATC 故障信息，为飞行安全带来较大安全隐患。

联系无委会开展电磁环境检测工作数十次，经无委会开展电磁环境干扰调查后发现，距机场直线距离10.8公里某镇深沟村一农户家中安装GPS干扰器，用于抵押车辆业务使用，无委会已进行现场执法处置，保护区范围内信号监测正常。

此排查之后，未在出现航班TCAS告警情况。

四、对管制工作的影响
(一）当收到航空器驾驶员报告TCAS告警时，管制员的注意力可能会在短时间内高度集中而忽视对其他空中动态的监控，增加运行风险；
(二）若航空器驾驶员报告RA告警，管制员不再对告警航空器的间隔负责与此同时需要管制员进行准确及时的活动通报；
（三）航空器驾驶员按照TCAS的指示进行机动飞行时，有可能会违反原先
的管制指令，从而与其他航空器产生告警或冲突。

五、通信工作要点
引起TCAS告警的干扰来源和原因有很多，比如外部环境、电磁波辐射等。

我们能做的、能想到的应对措施如下：
（一）加大对其周边的电磁环境的防干扰维护。

在其防干扰设备和设施的附
近要紧私设电台与防治地方电视台对其电视信号的发射频率的擅自增大，从而保
证周边的通信环境的干扰因素的排除，为民航无线电通信提供—个良好的通信环境。

（二）在加强行政监督工作方面，当地的地方政府和无线电通信的监督管理
部门要对本地区的无线电使用和相关的法律法规的制定和执行建立一个行之有效
的工作机制。

在发现相关的干扰信号的情况的时候，需要对干扰信号的干扰源的
强度、种类、方位和影响程度进行一个详细的记录，为以后的防干扰工作提供一
个重要的参考依据。

（三）建立一整套对于无线电使用和受干扰情况的定期检测体制，从而在日
常的工作和管理当中减少干扰信号对于无线电通信设备的正常工作的影响。

在机
场的周边范围内设立相关的无线电检测设备网络，对无线电使用和受干扰情况进
行详细的记录，通过建立起防干扰信息的历史数据库去分析相关的干扰情况，从
而为干扰信息的预防工作奠定良好的基础，利用频谱分析仪对实时的干扰信息进
行判断分析和信号干扰排除。

六、预防因管制调配引发TCAS虚警的建议性措施
（一）通过测算两机相遇点位置，控制有潜在冲突航空器的上升或下降时机，尽可能安排两机在相遇前保持平飞：
（二）尽可能避免指挥接近的两机同时上升下降高度，以减少两机的接近率；
（三）若由于调配冲突需要指令航空器驾驶员使用较大上升率/下降率时，应在冲突解除后及时通知航空器驾驶员恢复正常上升率/下降率；
（四）加强活动通报，必要时可提醒航空器驾驶员减少上升率/下降率。

七、结语
民用航空无线电专用频率的电磁干扰被喻为飞行安全的“隐形杀手”，它给飞行安全带来的隐患不容忽视。

一旦频率受到严重干扰，飞机在空中会“耳聋”甚至“失明”，极易发生事故，甚至造成空难。

所以做好电磁环境检测及保护，保证飞行绝对安全刻不容缓。