直升机防撞系统结构构想
直升机防撞系统结构构想
直升机防撞系统结构构想
周占字;陈恩龙
【期刊名称】《价值工程》
【年(卷),期】2010(029)009
【摘要】直升机具有其他飞行器不具备的很多优点,因此其地位和作用不可替代.近年来,直升机事故频发,作者参考固定翼飞机和美国相关信息,设想一种适合目前直升机的新型防障碍规避系统,并给出了相关的模型结构建议.
【总页数】1页(P238-238)
【作者】周占字;陈恩龙
【作者单位】中国人民解放军61769部队机务大队,文水,032100;中国人民解放军61769部队机务大队,文水,032100
【正文语种】中文
【中图分类】V24
【相关文献】
1.南昌大桥桥墩抗浮运管段撞击复合材料防撞系统结构设计 [J], 邓国良;邢永辉;华鹏;祝露;方海;阳韩娟
2.直升机防撞系统结构构想 [J], 刘贯博
3.直升机防撞线主动预警系统 [J], 孙伟;贾若;;
4.直升机防撞灯发光强度测量方法 [J], 肖向辉
5.浅谈直升机防撞线技术措施的应用 [J], 周强;吴婧宜;程海涛;周肖东
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直升机防撞线主动预警系统
电子技术• Electronic Technology76 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering【关键词】直升机防撞线 主动预警 系统1 直升机防撞线主动预警系统总体框架位于航管中心的计算机组或位于直升机上的单片机芯片，主要完成数据处理，参数预设与存储，算法运行，产生各种控制信号。
位于直升机端的GPS 或北斗卫星天线用于产生直升机实时经纬度信息，高度表用于产生直升机实时的高度信息，接收终端用于接收航管中心的计算机组或单片机发送的告警信号。
2 工作原理及实现方法2.1 防撞线系统的原理以经度纬度和高度构建三维坐标系，将高压线缆或登山索道的端点A 、B 坐标值（x 1y 1z 1, x 2y 2z 2）输入计算机组，那么直线AB 方向向量为l,m,n; l=x 1-x 2, m=y 1-y 2, n=z 1-z 2三维直线方程可以表示为。
假设直升机实时坐标为P （x 0y 0z 0）这样直升机距离直线AB 的距离就可以用公式计算出来。
另外计算点PA 、PB之间的距离,。
如果p 点在地面的投影位于矩形(x 1,y 1)(x 1,y 2)(x 2,y 2)(x 2,y 1)内，点到线段AB 的最短距离d=d 0。
否则最短距离为d A 、d B 中最小值。
当d 小于预警距离D 时，计算机组产生射频信号发送给目标直升机起到告警作用。
2.2 算法优化因为实际生活中，不只有一条线缆或一直升机防撞线主动预警系统文/孙伟1 贾若2架直升机，一条线缆在高度或经纬度发生变化时就会变成多段直线相连成的折线。
假如有十架直升机飞行，有三条高压线，每条高压线分为十段，则计算机组需要同时计算300组公式，得出结果(d 1、d 2、d 3…d 300)分别与安全距离D 比较。
一条高压线缆与一架直升机最近的点只有一个，距离最近的直线段也只有一个，用全部的线段计算距离是没必要的。
空中防撞系统的工作原理
空中防撞系统的工作原理宝子，今天咱们来唠唠空中防撞系统这个超酷的玩意儿。
你想啊，天空那么大，但飞机可不少呢。
就像马路上车多了容易撞一样，飞机在天上也得小心别撞到一起呀。
这空中防撞系统就像是飞机的“小保镖”，时刻警惕着周围的情况。
空中防撞系统呢，它主要是靠各种高科技设备来工作的。
飞机上有好多传感器，这些传感器就像小眼睛一样，到处看呢。
它们能探测到周围其他飞机的位置、高度、速度这些重要的信息。
比如说，一架飞机正在天空中平稳地飞着，它的传感器就不停地在扫描周围的空域。
当传感器发现了附近有其他飞机的时候，这就像是发现了一个可能的“小伙伴”靠得有点近了。
这时候，空中防撞系统就开始发挥它的聪明才智啦。
它会根据探测到的信息，计算出两架飞机的飞行轨迹。
就好像在心里默默地画两条线，看看这两条线会不会交叉。
如果发现这两条线有交叉的趋势，那就意味着有碰撞的危险啦。
一旦判断出有危险，空中防撞系统可不会干等着。
它会马上给飞行员发出警告。
这个警告可有意思啦，会有声音提示，就像有人在飞行员耳边大喊：“小心，前面有飞机，要撞上啦！”同时呢，驾驶舱里还会有灯光闪烁，就像在说：“注意注意，危险危险！”要是情况更紧急呢，这个系统还会给飞机发出指令，让飞机自动改变飞行姿态。
比如说，让飞机稍微上升或者下降一点，或者改变一下飞行的方向。
这就像是在紧急时刻，有人推了飞机一把，让它避开可能的碰撞。
你可以想象一下，就像两个快要撞到一起的小鸟，突然其中一只扑棱一下翅膀飞开了。
而且啊，空中防撞系统还很智能呢。
它不是只考虑自己这架飞机的情况，它还会考虑到周围其他飞机的反应。
因为如果自己这边突然改变飞行轨迹，要是让其他飞机也陷入危险那可不行。
所以它在做出决策的时候，也是经过深思熟虑的。
这个系统还会不断地更新信息。
因为飞机在飞的时候，情况是一直在变化的。
可能刚刚探测到有危险，但是过了一会儿，另一架飞机也改变了飞行方向，危险就解除了。
空中防撞系统就会根据新的情况，重新评估，要是没事了，就会告诉飞行员：“好啦，警报解除啦，可以松口气啦。
机载防撞方案
机载防撞方案随着民航事业的快速发展，航空交通的拥挤程度逐渐增加，飞行安全问题也备受关注。
在航行过程中，防止飞机发生撞击事故是一个极为重要的问题。
为此，机载防撞方案应运而生，旨在提高飞行安全水平并保障旅客和机组人员的生命安全和财产安全。
本文将重点介绍机载防撞方案的工作原理和实施措施，以期为广大读者提供有益的信息和参考。
一、机载防撞方案的工作原理机载防撞方案主要依靠先进的飞行控制系统以及精准的数据传输和信息处理技术来实现。
其工作原理可以概括为以下几个方面：1. 航空雷达系统：机载防撞方案通过装备高精度航空雷达系统，能够实时监测飞机周围的空域状况。
雷达系统能够探测到其他飞机、地面障碍物以及气象情况等，为飞行员提供可靠的飞行环境信息。
2. 数据分析和处理：机载防撞方案通过高速数据传输和精密的信息处理技术，将航空雷达系统获取的数据进行分析和处理。
通过不断更新和优化的算法，系统能够准确判断其他飞机和障碍物的相对位置、速度和方向，并做出相应的警示和避让措施。
3. 预警系统：当机载防撞方案判断出存在潜在的碰撞危险时，会立即通过音频、视觉等手段向飞行员发出警报。
同时，系统还能够自动调整飞机的航向和高度，以避免与其他飞机或障碍物相撞。
二、机载防撞方案的实施措施为了确保机载防撞方案的有效实施，需要采取一系列措施来提高系统的可靠性和适应性，具体如下：1. 技术设备更新：随着科技的进步，机载防撞方案需要及时更新和升级，以适应不断变化的飞行环境和安全需求。
航空公司和飞机制造商应持续投入研发，并及时更新飞行器上的相关硬件和软件设备。
2. 人员培训和意识提高：机载防撞方案的实施需要飞行员具备良好的技术能力和操作素养。
航空公司应对飞行员进行定期培训，提高其防撞意识和应急处置能力，以确保方案的及时响应和有效应用。
3. 法规和标准制定：相关部门应加强监管，建立和完善机载防撞方案的相关法规和标准，确保飞行器的设计、制造和使用符合国际安全标准。
飞机交通警戒和防撞系统的工作原理-文档资料
飞机交通警戒和防撞系统的工作原理众所周知在地面防止两车相撞靠的是驾驶员的目视和及时正确的回避措施，那么在空中飞机是怎样防撞的呢？如果当飞行员看到对方飞机时再作出避让那么为时已晚，飞机的安全系数将大大减小。
为了防止两机相撞现在的飞机上都安装了TCAS英文的全称是Traffic Alert and Collision Avoidance System，中文通常译为：飞机交通警戒和防撞系统，我们简称其为防撞系统。
TCAS分为两类：TCAS I和TCAS II，TCAS I仅可提供交通咨询（TA），TCAS II是更先进的TCAS，即可提供交通咨询（TA）又可以提供决断咨询（RA），目前的TCAS 只产生垂直机动指令，还不能产生转弯指令。
那么防撞系统是怎么工作的呢？下面将做详细的介绍。
TCAS向邻近飞机发送询问信号，那些装有空中交通管制雷达信标系统（ATCRBS）应答机或空中交通管制S模式应答机的飞机响应此询问，TCAS利用这些应答信号计算和它们之间的距离，相对方位和应答飞机的高度。
TCAS在监视区内可以跟踪并评估45架飞机，最大监视区为自身飞机以上和以下8700英尺，前方40海里，在侧面和后方的监视距离较小。
为了减少无线电干扰，管理条例对TCAS的功率有所限制。
它把TCAS的前向作用距离限定在45英里左右，侧向和后向作用距离则更小。
在监视区内的飞机分成4类：解脱咨询（RA）、交通咨询（TA）、贴近交通、其他交通。
当TCAS产生决断咨询（RA）时，意味着情况已达最严重的程度，且伴有语音提示，它提供一个垂直引导操作以保持或增加与另一架飞机的间隔，从而消除两机可能相撞的潜在危险。
机组必须依照TCAS语音进行机动避让，避免发生碰撞。
TCAS系统是由1部TCAS计算机、2个TCAS方向性天线、1个ATC/TCAS控制面板组成。
TCAS计算机是TCAS的主要部件，它控制如下功能：监视、跟踪、咨询、空对空机动操纵协调。
A320飞机空中防撞系统
ADJUST VERTICAL SPEED, ADJUST
调节垂直速度，调节
MORNITOR VERTICAL SPEED 监视垂直速度
MAINTAIN VERTICAL SPEED, MAINTAIN 保持垂直速度，保持
MAINTAIN VERTICAL SPEED…CROSSING MAINTAIN 保持垂直速度…保持穿越
CLIMB,CROSSING CLIMB… CLIMB,CROSSING CLIMB 爬升，穿越爬升…爬升，穿 越爬升
DESCEND ,CROSSING DESCEND… 下降，穿越下降…
CLIMB, CLIMB NOW… CLIMB, CLIMB NOW 爬升，现在爬升…爬升，现在爬升
DESCEND, DESCEND NOW… DESCEND , DESCEND NOW 下降，现在下降…下降， 现在下降
（1）STBY(准备)
工作方式开关置于STBY (准备)位时，应答机和 TCAS发射机均不发射，但能接收。此时系统处于 准备状态。
（2） ALT RPT OFF（不报告高度）
此时应答机系统处于模式A方式，可以正常应答模 式A的询问，但不会对模式C的询问作出应答。 TCAS发射机仍处于准备状态。
（3）XPNDR（应答机）
空中交通警戒与防撞系统原理
空中交通警戒与防撞系统原理
空中交通警戒与防撞（ATC）系统是航空业的基础设施之一，旨在通过严格的
控制和管理措施，确保航空运输的安全性与可靠性。
空中交通警戒与防撞系统的基本设施包括航空塔台（ATC）和识别监视系统（Mode S）。
航空塔台（ATC）具有分发指令和监控机场空中环境运行状况的能力，识别监视系统（Mode S）可实时识别飞机的飞行轨迹，使飞机运动信息可以迅速地传达给空中交通管制员，通过信息流处理实现空中交通领域的数据库功能，使机场维持工程可以提供更加精准可靠的路线。
空中交通警戒与防撞系统的应用有多种，其中最重要的应用是实时的空中交通
控制功能和飞行管理功能。
首先，空中交通警戒与防撞系统根据飞行高度、航空器所在位置及航空器运动速度等信息，向航空器分发指令，以保证空中交通的流畅并防止航空器之间碰撞。
其次，根据天气情况，空中交通警戒与防撞系统能够对飞行管制区及路线的禁飞状态进行监控，从而避免安全问题的发生。
在日益变化的环境下，ATC系统的作用日趋显著，当前的ATC系统的发展势头
显著，各种勘测与管理软件的普及及研发，使得ATC系统更加完善，为民用航空管理提供了更大的帮助，可实现更为有效地空域管理。
ATC系统对空中交通安全及航空安全承担着至关重要的职责，提供了强有力的
技术支持，为塔台航空管理提供服务和保障。
防止登机桥碰撞飞机的技术改进方案
防止登机桥碰撞飞机的技术改进方案【摘要】登机桥碰撞飞机是一种严重的安全隐患，可能导致严重的飞机事故，因此需要技术改进方案来避免这种情况发生。
本文将探讨利用传感器技术实现自动控制、采用先进的远程监控系统、设计智能化的碰撞预警系统、改进登机桥结构以减少碰撞风险、加强培训提升工作人员意识等方面的解决方案。
通过这些技术改进方案，可以有效地防止登机桥碰撞飞机的发生，提高航空安全水平。
总结指出，技术改进方案对防止登机桥碰撞飞机的重要性不可小觑，未来可能的技术发展方向也将进一步完善和提升这些解决方案的效果，从而更好地保障航空安全。
【关键词】登机桥，碰撞，飞机，技术改进，传感器技术，自动控制，远程监控系统，碰撞预警系统，登机桥结构，风险减少，培训，工作人员意识，防止，重要性，技术发展，未来。
1. 引言1.1 介绍登机桥碰撞飞机的危害性登机桥碰撞飞机是一种严重的事故，可能导致飞机的机翼或其他部件受损，甚至引发飞机起飞前的重大故障。
这种事故不仅会给航空公司带来财务损失，还会威胁乘客和机组人员的生命安全。
当登机桥不正确操作或者技术故障导致与飞机碰撞时，可能会造成飞机结构的损坏，甚至导致飞机返航或紧急降落。
在最坏的情况下，登机桥碰撞飞机可能会引发严重的空难事故，影响数百乃至千人的生命安全。
我们必须重视并积极寻找技术改进方案来有效防止登机桥碰撞飞机的发生，保障航空安全和乘客的生命财产安全。
.1.2 强调需要技术改进方案的重要性登机桥碰撞飞机是一种严重危险，可能导致严重伤害甚至致命的事件。
每年都有数起登机桥碰撞飞机的事故发生，给航空安全带来了严重的威胁。
我们迫切需要技术改进方案来有效防止这类事件的发生。
技术改进方案的重要性不言而喻。
通过技术改进可以提高登机桥与飞机之间的对接精确度，减少意外碰撞的可能性。
技术改进可以实现自动控制和远程监控，提高操作的精准性和安全性。
设计智能化的碰撞预警系统和改进登机桥结构也可以有效减少碰撞风险。
基于FACE架构的直升机TACS系统设计
Software Development •软件开发Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 43【关键词】空中交通告警和防撞系统 直升机FACE 架构1 概述随着低空管制日渐放开和通用航空蓬勃发展，包括直升机在内的民用飞行器规模正日益扩大，使得低空航路资源更加紧张，增加了飞行的不安全性。
中国民航局已于2002年强制要求最大起飞重量超过5700千克或批准旅客座位数超过19的涡轮动力飞机必须安装空中交通告警防撞系统(TrafficCollisionAvoidance System ，简称TCAS)。
国内目前也在开展直升机配装TCAS Ⅱ的应用与研究，本文提出了一种面向FACE 的TCAS 与航电系统交联方案，能够有效降低系统体积和重量。
2 TACS系统组成TCAS Ⅱ系统主要由空中交通预警和防撞处理机、S 模式应答机、ATC 控制盒、空中交通天线、S 模式应答天线、空中交通显示器等组成。
TCAS 定向天线安装在机身顶部，另一部定向/全向天线安装在机身底部。
TCAS天线以1030MHz 的频率发射询问脉冲，由TCAS 处理机控制可以对飞机前、后、左、右四个区域进行扫描询问。
定向天线可以实现对指定目标范围的定向询问和特殊的小声呼叫询问，从而避免干扰。
3 基于FACE架构的TCAS系统设计航空电子系统的发展趋势是综合化、模块化和开放式，以射频综合、孔径综合、数据处理综合等为特点，形成统一的高速航电互联网络。
以CTOS 形式为主的TCAS 产品，单独配置显示器和告警设备，其重量和体积较大，已不能适应未来航电系统需求。
本文以未来机载能力环境FACE （FutureAirborne Capability Environment ）为基础，提出了一种TCAS 与航电系统的交联方法，将相关的数据处理、显示与告警功能以软件组件的形式集成到座舱综合显示控制系统中，以降低航电系统体积和重量。
直升机防撞系统结构构想
・ ５ ７・
直升机 防撞系统结构构想
刘 贯 博 （ 河北保定 ６ ６ ３ ４ ７ 部队９ １分 队 ， 河北 保定 ０ ７ １ ０ ０ ０ ）
摘 要： 直升机 拥有许 多其他 飞行 器所没有 的优 点 ， 诸如超低 空、 超低数 、 前后 左右飞行等 。其超强的运载与短距 离快速机动能力备 受 军方 的青睐 。但是正是 由于其超低空能力导致 了直升机 经常 出没于人 类生存 的空间， 这就给 直升机 带来了诸如触碰到 高压线 、 树 木、 房 屋 等障碍物 的危险 ， 因此而引发 的惨剧也 经常见诸报端 。新型的直升机防撞 系统的研 制 已经势在 必行 了。 比体型较小的飞鸟、 甚至飞来的流弹等。 车辆的倒车雷达系统 自从安装 到车辆上 ，已经成功的帮助了成千 （ Ｂ 够准确探测电缆 ， 电线杆和塔 、 高耸烟囱等建筑 ， 且误报率要 上万人免于碰撞与事故的危险，然而 目前许多直升机上都没有安装类 低高分辩率的激光全 向雷达必须能够准确检测出电力线路，因为电力 似的系统 ， 这也是致使直升机的安全 『 生 逐年降低 ， 直升机事故每年都有 线路是直升机的最主要的杀手 ， 据统计 ， 全球 的直升机事故中因触碰电 十几起的主要原因。由于直升机的特点决定了直升机只能在人类密集 力线坠毁的直升机 占总坠毁数量的百分之六十多。 区域做短距离飞行 ， 而人类 的居住区域存在着各种各样 的障碍 ， 既使是 ２ ． ２ Ａ 此设计在运用时还要充分考虑到直升机的功率 睛 况、 剩余功 再小心 的飞行员也会有疏忽的时候 ， 殊不知 ， —个小小的疏忽就将导致 率使用情况 ， 以及加改装后直升机重心位置的变化和对飞行 的影响。 机毁人亡。任何系统都要允许人犯错误 ， 直升机也一样 ， 飞行员也难免 ３实现 方法设 想 会有疏忽的情况出现。因此 ， 为直升机安装防撞雷达就十分必要。安装 当对面来机时， 雷达测算直升机与对面机的距离 、 相对速度 、 对方运 了防撞雷达 ，就可以在飞行员接近障碍物的时候用语音提醒飞行员注 动的趋势， 并依据本机机型主要数据、 运动特点规划出相应的最佳规避 意， 同时还可以对直升机进行 自动防撞操控 ， 即将直升机 向安全的方 向 路线 ， 反映给驾驶员的则是相应 的总距 、 周期变距以及脚蹬的相应操作 自动移动。目前 ， 这些防撞激光雷达系统 已经成功地应用于大型飞机之 角度和后续变化位置。测算障碍物时 ， 应测出相应障碍物的相对距离、 上， 为大型飞机的飞机安全提供 了保障 。下一步， 防撞系统的安装于小 高度 、 宽度的资料 ， 进而得出障碍物的外形 ， 运算 出规避或者跳跃 的最 型或者是直升机上就已经是指 日可待了。考虑到直升机的机舱 内的空 佳路线。 间有 限， 因此 ， 这种激光雷达防撞系统 的显示屏要相对小一点 ， 可 以置 ３ ． １系统主要结构组成 于直升机的传统的显示屏 的边上 ，用激光雷达机动检测周围环境的变 （ １ 戤 ： 主要有机头 、 机尾以及直升机底部的三个观测雷达。 化 隋况 ， 并对某些特殊情况进行相应的处理 。在距离障碍物低于 １ Ｏ米 ②导线。 的距离应该马上进行声音报警 ，低于 ３ 米则必须从飞机员手 中接过飞 （ 算单元 ： 用于汇总雷达数据 、 计算危险与否 、 控制给驾驶员 的 行器的操纵权 ， 将飞机器移出障碍物的危险区域之外。 显示信号、 控制 自动操纵机构 计算最佳航行路线等 、 判断驾驶权限的 ２直升机防防撞系统主要实现的功用及相关要求 收放。 记录自动控制运动姿态以及危险的主要参数。 位置主要在机舱内 ２ ． １直升机 的防撞系统主要应用于避免直升机与飞行器之间、 直升 部计算单元可采用双余度设计，只有当危险指令和驾驶权限抢夺指令 机与建筑 、 自然环境 、 电力线路之间的碰撞。 致时才予以执行 ，保证可靠ｆ 生 工作和危险隋况的判断 。控制调整单 Ｚ ２相关要求 元： 用于控制直升机的姿态 ， 根据指令调整航行。位置主要在机舱底部 ， ２ ． Ｚ１ 雷达扫描半径要求 与操纵拉杆相关联 。 在雷达扫描半径的具体数值方面 ，可 以参考 目前大型飞机的防撞 ④ 显示单元 ： 用于给出驾驶员的信号显示 ， 主要显示数据 ： 危险警 系统。该关径应对与直升机做相对移动的空中障碍物的速度与本机速 告 ， 总距 、 周期变距 、 脚蹬的操纵角度及继续变化的角度 ， 声音告警 ， 障 度计算 出相撞的时间与距离 ， 然后迅速在显示屏上显示 出来 ， 并 同时发 碍物的位置 、 姿态 、 运动轨迹 ， 危险解除 ， 系统控制直升机显示等主要信 出时间提醒 ， 由于发声 的过程有一段时间的持续性 ， 因此 ， 计算的碰撞 号。以及维护和设置计算存储单元的信息显示 。位置在驾驶舱内， 并设 距离应以最后一个字让飞行员听到时计算并多加百分之十的飞行员反 有维护按键和系统开关 、 应余量。 一 ３ ． ２控制飞行的实现方式 ２ ． ２ ． ２关于紧急避险 计算机通过精确的液压伺服来实现。这种方式既免除了直升机操 紧急避险当且仅当机载计算机判断飞行员未意识到危险或 已意识 纵线系的总体改变 ， 又模块集 中， 处理和维护都相应便捷 ， 同时 ， 对于驾 到危险 ，但是直升机与障碍物之间的相对距离 已经不允许飞行员做 出 驶权限的控制较为简单 、 严格 ， 液压驱动时 ， 驾驶员无法控制直升机。可 反应 的情况下触发。紧急避险机制可以极大地保护直升机与飞行员免 采用双余度设计， 保证工作 的可靠性和稳定 ｌ 生。 受意外危险的伤害并最大限度地保障了机载人员与设备的安全 。在紧 结束 语 急避 险被触发 以后 ， 计算机会 自动控制直升机 ， 并发出语音提示 ， 紧急 直升机具有多种特点 ， 不仅军事用途多样 ， 在民用领域用途也相当 避险！ 计算机正在 自 动控制紧急避险！ ￣ｉ ｔ ３ ｇ 机自 动调整飞行轨迹与飞 广泛。直升机技术的进步和经济发展的需要 ， 都将继续促进民用直升机 行姿态驶 出危险区域以后 ， 再次语音提示飞行员接管直升机 ， 飞行员必 的应用。 直升机的应用 已渗透到了国民经济的众多领域 ， 并逐渐发挥出 须在语音提升后的 ５ 秒钟之 内做 出应答操作 ，否则计算机继续 自动驾 越来越大的作用。在一些发达 国家， 直升机已被广泛用于商务运输 、 观 驶直升机并再次提示飞行员接管直升机 ，在五次提示以后飞行员未做 光游览 、 缉私缉毒 、 治安消防： 医疗救护、 通讯以及森林灭火、 喷洒农药、
飞机交通警戒和防撞系统的工作原理
脉 冲 ， 因而不 作应 答 。另 一种 是 ｓ 式信 号 ，ｓ 式 应答 机 每秒 发 模 模 出一个 自发 报信 号 ，此信 号包 含２ 位 飞机地 址 ，Ｔ Ａ 静 听那 些装 ４ ＣＳ 有 ｓ 式应答 机 的飞机 发射 的ｓ 式 自发报 告信 号 ，当Ｔ Ａ 接 收到 模 模 ＣＳ
一
个地址 ，就将此飞机列入点名呼叫名单内用２位 飞机地址询问 ４ 那 些装 有Ｓ 式 应答 机 的 飞 机 。 当其 他 飞 机 的应 答 器接 收到 询 问 模 信号时 ，会发射１９ＭＨ 应答信号 。Ｔ Ａ 计算机的接收机从天线 ００ ｚ ＣＳ 获得其他飞机的１９ ＭＨ 应答信号 ，接收机利用收到信号的相位 ００ ｚ 可 以确 定 目标 的方 位 ，还 可 以从 应答 信 号 中解码 出其他 飞机 的高 度。接收机送出信号到信号处理器计算与其他飞机的距离 ，接收 机 还可 以从装 有Ｔ Ａ 飞机 的应答 信号 中对协 调信 息解码 。 ｃＳ Ｔ Ａ ￣ 用顶 部和 底部 方 向性 天线 ，两个 天线 相 同可 互换 。方 ＣＳ 向性 天线是 相控 阵天线 ，它有 ４ 阵列单 元相 距各 ９度 ，每个 单 元 个 ０ 相互 独立 的用 一种 色码 的插 座 。Ｔ Ａ ｉ￣ 机 向不 同相 位 的阵列 单 Ｃ Ｓ－ Ｊ 元送 去 发射 的询 问信号 ，因此 使询 问信 号具有 方 向性 。Ｔ Ａ 计 算 ＣＳ 机 可 以检测 天线连 接 的 电阻 ，当检 测到 连接 电 阻超 限时Ｔ Ａ 计算 ＣＳ 机 报告 发 生 了一个 天 线故 障 ，如 果 同心 电缆 和 天线 单元 接 错 ，计 算 机也报 告此 天线故 障 。 Ａ Ｃ Ａ 控 制 板用 以控 制Ｔ Ａ 计算 机 功 能选 择 电 门可 用 功 Ｔ ￣Ｃ Ｓ ＣＳ 能选择 电门选择 下列Ｔ Ａ 方 式 中的一 种 ：交 通咨 询 （ Ａ）方式 ， Ｃｓ Ｔ 这是 仅 交通 咨询 的方 式 ，它 显 示 出所 有 目标 除 了无决 断 咨询 ：交 通和 决 断咨 询 （ ＭＲ 方 式 ，显 示 出所有 目标 ，这是 Ｔ Ａ 的正 Ｔ Ａ） ＣＳ 常工 作方式 。 Ｔ Ａ 的显 示 数 据 在 公 用 显示 系统 （ Ｄ Ｃ Ｓ Ｃ Ｓ）的显 示 电子 组 件 （ Ｅ 上 显示 ，其他 交 通 用菱 形 白色 空心 框 表示 ，高度 读数 也 Ｄ Ｕ） 是 白色；贴近交通用菱形 白色实心块表示 ，高度读数也是白色 ； 交通 咨询 （ Ａ） 琥 珀色实 心 圆表示 ，高度 读数 为 琥 珀色 ；解 脱 Ｔ 用 咨询 （ Ａ）用 红 色实 心 方 块 表 示 ，高 度 读 数 为 红色 。每 个 交 通 Ｒ 符 号均 有 一个 高 度 读 数 ，如 果 飞 机 的垂 直 速度 大 于 ５ ０ 尺每 秒 ０英 （ ｍ）时 ，还 出现 一个 垂直 运 动箭头 。任 何时 候 出现红 色 的交通 ｆ ｐ （Ｒ ＦＩ Ｔ Ａ ＦＣ）信 息表示 有需 决 断 咨询 （ Ａ）的 飞机 ，任 何 时候 出 Ｒ 现琥珀色的交通 （ Ｒ Ｆ Ｉ 信息表示有需交通咨询 （ Ａ）的飞 Ｔ Ａ ＦＣ） Ｔ 机 ，但没 有决 断咨 询 （ Ａ）飞 机。 Ｒ 当发生 了交 通咨询 （ Ａ） 件 ，Ｔ Ａ 有 语音 提示 ，语 音信 息 Ｔ 事 ＣＳ “ 通 、交通 ” （ Ｒ Ｆ Ｉ Ｒ Ｆ Ｉ 发 出 ，此信 息告 诉 机组 去 交 Ｔ Ａ ＦＣ Ｔ Ａ ＦＣ） 监视 其显 示器 上 的入侵 飞机 。当决 断咨询 （ Ａ）发生 于 当在最 最 Ｒ 接 近点 （ Ｐ Ｃ Ａ）时不 安全 ，有 决断 语 音咨 询 告诉 机 组进 行 修 正 动 作 ，以回避可能的相撞 ：爬高、爬高 （ ＬＭＢ Ｃ Ｉ Ｃ Ｉ — ＬＭＢ），机组 必 须用 一 定速 率爬 高 去 回避 ，这 是 预 防性 上飞 咨询 ；爬 高越 过 、 爬 高越 过 （ ＬＭＢＣ Ｏ ＳＮ ＬＭＢ），机 组必 须用 一 定速 率 爬 Ｃ Ｉ Ｒ ＳＩ Ｇ Ｃ Ｉ 高 去 回避 ，这 是 预 防性 上飞 咨 询 ，其 飞行 路径 和 威 胁的 飞行 路 径 交 叉 穿越 了 ；调节垂 直速 度一 调节 （ Ｄ Ｕ ＴＶ Ｒ ＩＡ Ｐ Ｅ — Ａ Ｊ Ｓ Ｅ ＴＣ Ｌｓ Ｅ Ｄ Ａ ＪＳ Ｄ Ｕ Ｔ），机组 必须 减小爬 升 率 去回避 ，这 是预 防性 下 飞咨询 。 当威胁飞机 的操纵变化或 由于机组没有迅速反应去开始解脱操
飞行器防碰撞系统设计与实现
飞行器防碰撞系统设计与实现随着民航业的飞速发展和飞行器数量的增加，飞行器之间的防碰撞系统显得尤为重要。
防碰撞系统是飞行器上的一种被动安全系统，它能够帮助飞行员排除或减小飞行中的障碍，避免飞行器发生非预期的接触事故。
本文将从设计和实现两个方面，来探讨飞行器防碰撞系统的相关内容。
一、设计1.1 防碰撞系统的原理防碰撞系统的工作原理是通过探测飞行器周围的空间，监测飞行器与其他目标之间的距离，依据距离和速度等参数，在飞行器遇到其他目标时发出警报或者控制飞行器自动躲避，避免产生碰撞事故。
1.2 防碰撞系统的组成防碰撞系统是由多个传感器、控制器、计算机和警示系统等部分组成的，其中传感器主要用于探测飞行器周围的目标，计算机用于处理传感器探测到的数据，判断飞行器与其他目标之间的距离，速度和方向等参数，控制器则用于根据计算机的数据控制飞行器的行动，如避让或者警告等。
警示器则是用于发出警告声和提示信号。
1.3 防碰撞系统的分类根据使用场景的不同，防碰撞系统可以分为地面防碰撞系统、空中防碰撞系统和海上防碰撞系统等。
空中防碰撞系统又可以分为TCAS系统、ACAS系统和ADS-B系统等，其中最主流的是ADS-B系统。
二、实现2.1. ADS-B系统的实现ADS-B是一种全球卫星导航系统，能够将飞行器位置，速度和方向等信息通过VHF频段广播到周边的其他飞行器和地面站，实现飞行器之间位置交换的功能。
这种卫星导航系统的出现，使得飞行器防碰撞系统更为精准和高效。
2.2 ADS-B系统的优势与传统的地面防碰撞系统相比，ADS-B系统有很多优势，如通信距离更远，对设备要求更少，更加安全可靠，能够为飞行员提供更丰富的数据等。
此外，通过ADS-B系统，飞行器之间可以实现自主避让，极大地提高了防碰撞能力。
2.3 ADS-B系统的实现难点虽然ADS-B系统具有很多优势，但在实现过程中也面临一些难点，其中最主要的问题是频段拥挤和干扰。
由于ADS-B使用的是VHF频段，因此在系统中可能会受到其它雷达或广播信号的影响。
直升机防撞系统结构构想
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价值 工程
直 升 机 防撞 系统 结构构 想
Ｔｈｅ Ｓｔ ｕｃｕｒ ｎｃ ｉ ｅ ｏ ｌｃ ｐ ｅ ｎｄｅ ｙ ｔ ｍ ｒ ｔ ｅ Ｃｏ ｅｖ ｆＨｅｉ ｏ ｔ ｒ Ｆｅ ｒ Ｓ ｓｅ
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关键 词 ： 升机 ； 直 防障碍 ； 规避 危 险
Ｋ ｅ ｗｏｒ ：ｈ ｌｃ ｐ ｅ ；ｅ ｄｅ ； ｖ ｉ ａ ｇ ｒｕ ｙ ｄｓ ｅｉｏ ｔｒ ｆｎ ｒ ａ ｏｄ ｄ ｎ ｅｏ ｓ
IB-FS-2015-03直升机防撞线机载设备信息
中国民用航空局飞行标准司编号：IB-FS-2015-03 信息通告下发日期：2015年5月15日编制部门：FS批准人：胡振江直升机防撞线机载设备信息前言直升机撞线一直是直升机超低空运行中面临的一大难题。
与电线相碰撞可能会导致严重的后果，最近几年在国内发生了多起直升机撞线事故，造成人员伤亡。
直升机超低空作业时需要在不同的能见度下进行近地飞行，因此无法完全消除由于线缆及其他障碍物而带来的危害。
不过通过对直升机系统进行改装以提升直升机对上述有害环境的耐受力，能够有效降低其所带来的危害。
随着直升机对撞线威胁的耐受力的提升，将能减少事故造成的人员伤亡，从而提升飞机的实用性，减少飞机的维护、降低人员伤亡并提升任务执行的有效性。
目前多种设备可以在直升机接近电线时，向飞行员发出告警或提供主动防护。
通过对国外资料的搜集和整理，本通告列举了几种机载防撞线设备，以供参考。
本通告部分单位使用了非标准度量单位，是为了尊重原产品说明，参考时请注意。
一、机载设备介绍（一）飞行报警系统飞行报警（FLARM）系统是以全球定位系统为基础的现有机载系统，它能够对静止障碍物提供听觉和视觉报警。
该系统由瑞士研发，主要用于防止滑翔机在空中和与静止障碍物发生相撞。
一台飞行报警（FLARM）装置重量120克，尺寸仅为75*25*110毫米，电压12伏，电流60毫安。
尽管该装置仅在2004年早期推出，2005年6月时的统计显示就已有超过2500台在使用，其中包括安装在瑞士滑翔机上的960台，奥地利的430台和德国的600台。
飞行报警装置使用全球定位系统和数字无线电来监测其它装有飞行报警装置的飞机，提供空中相撞报警功能。
它本身的航迹会与所存储的该区域内障碍物（比如：电缆、天线、缆车、输电线等）进行比较，然后发出报警。
该系统尽管需要安装一台机载接收器，但这种设备的费用并不高。
不需要在障碍物本身进行实际的安装，也不会对环境产生任何影响。
（二）撞线防护系统（WSPS）由布里斯托尔航空公司（BAL）制造的撞线防护系统(WSPS) 由安装于直升机机身顶部或机头下部的一个或多个切割器组成，俗称剪线钳，如图1所示。
基于FACE架构的直升机TACS系统设计
基于FACE架构的直升机TACS系统设计摘要：本文基于FACE架构，提出了一種直升机TCAS系统设计方案，能够有效降低系统体积和重量，并方便移植到各类飞行器平台中。
[关键词]空中交通告警和防撞系统直升机FACE 架构1概述随着低空管制日渐放开和通用航空蓬勃开展，包括直升机在内的民用飞行器规模正日益扩大，使得低空航路资源更加紧张，增加了飞行的不平安性。
中国民航局已于2021年强制要求最大起飞重量超过5700千克或批准旅客座位数超过19的涡轮动力飞机必须安装空中交通告警防撞系统〔TrafficCollisionAvoidanceSystem，简称TCAS〕。
国内目前也在开展直升机配装TCASII的应用与研究，本文提出了一种面向FACE的TCAS与航电系统交联方案，能够有效降低系统体积和重量。
2TACS系统组成TCASII系统主要由空中交通预警和防撞处理机、S模式应答机、ATC控制盒、空中交通天线、S模式应答天线、空中交通显示器等组成。
TCAS定向天线安装在机身顶部，另一部定向/全向天线安装在机身底部。
TCAS天线以1030MHz的频率发射询问脉冲，由TCAS处理机控制可以对飞机前、后、左、右四个区域进行扫描询问。
定向天线可以实现对指定目标范围的定向询问和特殊的小声呼叫询问，从而防止干扰。
3基于FACE架构的TCAS系统设计航空电子系统的开展趋势是综合化、模块化和开放式，以射频综合、孔径综合、数据处理综合等为特点，形成统一的高速航电互联网络。
以CTOS形式为主的TCAS产品，单独配置显示器和告警设备，其重量和体积较大，已不能适应未来航电系统需求。
本文以未来机载能力环境FACE〔FutureAirborneCapabilityEnvironment〕为根底，提出了一种TCAS与航电系统的交联方法，将相关的数据处理、显示与告警功能以软件组件的形式集成到座舱综合显示控制系统中，以降低航电系统体积和重量。
FACE是一种层次化架构，采用模块化设计，将基于软件的功能以组件形式开发，并通过预定义的接口向其他组件开放。
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直升机防撞系统结构构想
摘要：直升机具有其他飞行器不具备的很多优点，因此其地位和作用不可替代。
近年来，直升机事故频发，作者参考固定翼飞机和美国相关信息，设想一种适合
目前直升机的新型防障碍规避系统，并给出了相关的模型结构建议。
关键词：直升机；防障碍；规避危险
中图分类号：V24 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2010）09-0238-01
1 加装直升机防撞系统的必要
2009年直升机相撞和直升机撞山坠毁的事件频发，同样，在其他航空领域也
存在着诸多的飞行事故教训。
直升机飞行机动性、灵活性强，安定性、稳定性差，疏忽上下、左右、前后的任何一方都会影响飞行安全。
因此，飞行员要精湛、全面、规范地掌握飞行技能。
然而，仅靠飞行员的技术是很难把握和控制的，航空
事故的统计说明，绝大多数的飞行事故是由于人为差错造成的，不管飞行器多么
先进，自动化程度有多高，只要属于有人驾驶，飞行事故中人的因素都将是民航
界研究的一个主题。
因此提高装备的可靠性，能够有效地规避风险，不失为降低
事飞行故率，保证生命财产安全的好方法。
目前，固定翼飞机的机载防撞系统已经得到不同程度的运用，美国也完成了
直升机机载防撞系统的试验，据传测试结果良好。
此外，据《防务日报》2001年11月27日报道：欧洲航空防务和航天公司（EADS）于2001年11月26日正式
对外宣布，美国陆军将对该公司研制的直升机激光（HELLAS）雷达避障系统进行
测试。
该HELLAS雷达能通过光学和声音信号探测到飞机在低空飞行中将要碰到
的障碍物（例如，电线和树木），并向机组成员发出警报。
然而，对于军用直升机而言，引用外来产品存在几个方面的问题。
一是要考
虑到行动的保密性，采用引进装备，行动保密和安全会受到严重威胁；二是引进
设备成本往往难以接受，尤其是扩大到全国直升机的使用维护费用较高；三是要
达到规避双机相撞和擦撞障碍物要加装不同的设备，加改装和设计都要从新考虑，难度较大。
而且直升机一般在低空小范围内活动，主要面对的还是障碍物和直升
机之间以及小型飞行物的威胁，民用航空器的防撞系统，不太适合现实应用。
基
于以上几点考虑，笔者构想一种直升机实用规避系统，暂作个人之辞。
2 直升机防相撞系统主要实现的功用及相关要求
2.1 主要功用①防止空中双机相撞；②防止直升机碰撞入山体、障碍物。
2.2 相关要求①雷达扫描半径要求：要留有从扫描到障碍物之后到最后决策
并有效规避危险的最小安全距离的计算、人员反应以及操作的时间保证。
（推测：若测算对方飞行物运动方向，至少要有小段的运动轨迹，因缺乏相应的实验统计
数据，在此得不出值域范围。
）②关于紧急避险：a.判断（根据航迹、速度、角度、障碍物的位置）驾驶员已经来不及反映和操控直升机时，由系统自动抢夺直
升机驾驶权限，由计算机控制自动调整姿态装置控制直升机运动；b.直升机自动
驾驶的情况下，系统随时可以获取驾驶权限，以便随时调整姿态，规避风险；c.
系统应有手动的切断功能，防止计算机误判断或系统规避而影响驾驶员的特种动
作和技术战术水平的发挥。
③关于雷达精确度的要求：采用高分辨率激光雷达，警惕微小和易被忽视的障碍物。
要做到：a.能够测量雷达角度内的山体、地貌；b.能够观测到运动趋势有效范围内的小型飞行物，如无人机、较大体型的飞鸟等；c.能够准确探测电缆，电线杆和塔、高耸烟囱等建筑，且误报率要低。
④此设计在
运用时还要充分考虑到直升机的功率情况、剩余功率使用情况，以及加改装后直
升机重心位置的变化和对飞行的影响。
3 实现方法设想
当对面来机时，雷达测算直升机与对面机的距离、相对速度、对方运动的趋势，并依据本机机型主要数据、运动特点规划出相应的最佳规避路线，反映给驾
驶员的则是相应的总距、周期变距以及脚蹬的相应操作角度和后续变化位置。
测
算障碍物时，应测出相应障碍物的相对距离、高度、宽度的资料，进而得出障碍
物的外形，运算出规避或者跳跃的最佳路线。
①系统主要结构组成：a.雷达：主要有机头、机尾以及直升机底部的三个观
测雷达。
b.导线。
c.计算单元：用于汇总雷达数据、计算危险与否、控制给驾驶
员的显示信号、控制自动操纵机构、计算最佳航行路线等、判断驾驶权限的收放。
记录自动控制运动姿态以及危险的主要参数。
位置主要在机舱内部计算单元可采
用双余度设计，只有当危险指令和驾驶权限抢夺指令一致时才予以执行，保证可
靠性工作和危险情况的判断。
控制调整单元：用于控制直升机的姿态，根据指令
调整航行。
位置主要在机舱底部，与操纵拉杆相关联。
d.显示单元：用于给出驾
驶员的信号显示，主要显示数据：危险警告，总距、周期变距、脚蹬的操纵角度
及继续变化的角度，声音告警，障碍物的位置、姿态、运动轨迹，危险解除，系
统控制直升机显示等主要信号。
以及维护和设置计算存储单元的信息显示。
位置
在驾驶舱内，并设有维护按键和系统开关、系统驾驶权限开关的按键。
②控制飞行的实现方式：计算机通过精确的液压伺服（关联在横向变距、纵向变距、总距
变距和尾桨变距的操纵拉杆上）来实现。
这种方式既免除了直升机操纵线系的总
体改变，又模块集中，处理和维护都相应便捷，同时，对于驾驶权限的控制较为
简单、严格，液压驱动时，驾驶员无法控制直升机。
可采用双余度设计，保证工
作的可靠性和稳定性。
4 结束语
直升机具有多种特点，不仅军事用途多样，在民用领域用途也相当广泛。
直
升机技术的进步和经济发展的需要，都将继续促进民用直升机的应用。
直升机的
应用已渗透到了国民经济的众多领域，并逐渐发挥出越来越大的作用。
在一些发
达国家，直升机已被广泛用于商务运输、观光游览、缉私缉毒、治安消防、医疗
救护、通讯以及森林灭火、喷洒农药、探测鱼群、石油勘探等国民经济的各个部门。
全世界民用直升机机队迅速壮大。
与此同时，直升机的安全问题一直是人们
密切关注和研究的内容。
直升机独特的构型造成了其事故率比固定翼飞机高。
更
应加强使用安全的意识和措施，相信有了良好的技术装备保障安全，直升机能更
好的发挥服务功能。
直升机防撞系统在技术成熟之后，相信也会有很好的市场前景。
参考文献：
[1]张进通，徐雪莉，吴晓涛.机载防撞系统及其作用浅析[J].飞行试验，2003，1：41-43.
[2]冯子亮，杨红雨.航空器防相撞技术体系研究[J].空中交通管理，2009，8：18-20.。