机载防撞系统TCAS
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机载防撞系统TCASⅡ
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TCASⅡ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TCASⅡ功用EHSI 工作原理
一、机载防撞系统的功用
TCASⅡ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。
TCASⅡ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、TCASⅡ在EHSI上提供的信息
TCASⅡ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、TCASⅡ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NA V、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28μs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25-40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。