空中交通告警与防撞系统的发展和应用

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1、科学探讨CONSTRUCTION空中交通告警与防撞系统的发展和应用贾绍文霍立平海军航空工程学院青岛分院山东青岛266041中图分类号：V243.2文献标识码：A摘要：阐述了空中交通告警与防撞系统的发展，重点论述了TCASII的工作原理，并总结了TCAS在客机和军用运输机上的应用情况，说明其是避免飞机空中相撞的最后一道防线。关键词：TCASII客机军用运输机开发有效的防撞系统是航空工业忙机场区域的运营中有较高的虚假警为TCASⅡVersion7。界多年来的目标。美国航空体系称其为告，此外它要求其它飞机也必须装备该2TCASII空中交通告警与防撞系统（TCAS：Traf-类

2、设备。70年代中期，开发了信标防撞2.1系统组成及主要功能ficAlertandCollisionAvoidanceSys-系统BCAS。该系统利用空中交通管制图1是TCASⅡ的组成框图。tem），欧洲航空体系称为机载防撞系统雷达信标系统ATCRBS应答机发回的（ACAS：AirborneCollisionAvoidance数据来决定对方飞机的距离和高度，鉴System），两者实际上的含义、功能是一于当时所有的航线运输飞机、军用飞机致的。尽管可以利用空中交通管制系统和大多数通用飞机上都安装有（ATC）在一定程度上维持飞行的安全，ATCRBS应答机。因此任何装备BCAS但

3、随着空中交通的日益繁忙，飞机空中的飞机能够避开大多数其它飞机而得相撞的危险依然存在。这也就是为什么到保护。此外，正在发展的S模式应答早在上世纪五十年代人们就开始考虑机使用的离散选址通信技术，使两架冲机载防撞系统的概念，并把它作为避免突的BCAS飞机能发出互补的两机垂空中相撞的最后一道防线。直机动协调指令。1981年，FAA决定发发生在美国一系列的飞机空中相展并装备空中交通告警及防撞系统，该图1TCASⅡ的组成框图撞事故极大的推动了机载防撞系统的系统的工作完全不依赖地面设备，它通TCASⅡ型系统主要由TCAS收发开发和不断改进。1956年6月30日在过ATC应答机相互对话

4、，自行完成探主机、S模式应答机、天线（包括定向天科罗拉多大峡谷上空6500米处，两架测和跟踪邻近空域飞机的任务，并根据线和全向天线）、控制盒和显示装置（根民航班机相撞造成128人死亡，随后美接近程度，向机组提供不同级别的告据座舱配置的可选项）组成。国启动了对飞机防撞系统的研发工作。警，必要时推荐避让措施。TCAS收发主机用于获取空中交通1978年，一架轻型飞机在圣地亚哥上当前，正在研发或使用的TCAS系信息、跟踪接近飞机、检测威胁、推算并空与一架民航班机相撞，导致了美国联统有三种类型：TCASI、TCASII和产生交通告警（TA）或决断告警（RA）报邦航空局（FAA）启

5、动对TCAS的研究。TCASIII。告。TCAS处理器利用飞机本身的气压最终导致国会立法要求实施TCAS的TCASI型为基本型。它是一种低功高度、无线电高度和飞机离散量来控制事件是1986年8月31日在靠近洛杉率、短距离系统，可向飞机驾驶员提供防撞逻辑参数，这些参数决定了飞机周矶国际机场的空域内，一架墨西哥飞机本机周围一定空域的交通情况，并发出围的保护量。如果被追踪的飞机存在碰和一架私人飞机空中相撞。相应的咨询和警告，但不能提供垂直和撞威胁，TCAS收发主机会选择合适的1TCAS的发展水平避让指令。能同时提供垂直和水平避撞机动，使之与入侵飞机保持足够的在防撞设备方面，5

6、0年代曾利用规避指令的TCASIII型还处于开发阶垂直避让距离，同时使偏离航道值最电波的多普勒效应原理研制了空中防段。目前，国内外主要装备的均为小。如果入侵飞机同样安装了TCAS撞设备，但因误报很多，终未实用。1955TCASⅡ系统。研制开发TCASII设备Ⅱ，那么防撞系统会在两架飞机中协调年，Honeywell公司的J.S.Morrell博士的厂家主要有Honeywell公司、Rockwell避让机动。提出了根据两架飞机到达最接近点所Collins公司和ACSS公司等。TCASⅡ工作必须安装和使用S模需时间的主动防撞概念，得到业界的认在设备厂商大力开发TCAS设备式应

7、答机。如果S模式应答机出错，可。60年代末70年代初，若干厂家开的同时，FAA早在上世纪八十年代就开TCAS会自动发现这个错误并将TCAS发了飞机防撞系统，但发现该设备在繁始了相关标准的制订，目前最新的版本置于等待状态。S模式应答机支持地面234城市建设2009年总第24期万方数据科学探讨CONSTRUCTION的ATC系统，能和一个ATCRBS或一个的航迹。由此，TCAS收发主机可计算出近接近点（CPA：ClosestPointofAp-S模式地面雷达一起工作。S模式应答机对方飞机的轮廓线和飞行航路是否将proach）的时间，TCASⅡ