飞机交通咨询和防撞系统介绍与排故.doc

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1、飞机交通咨询和防撞系统介绍与排故飞机交通警戒和防撞系统（TrafficAlert　and　Collision　Avoidance　System），一般简称其为飞机防撞系统（TCAS）。此系统可显示飞机周围的情况，并在需要时提供语音警告，同时帮助驾驶员以适当的方式躲避危险。TCAS常与电子水平状态指示器（EHSI）配合使用，由于EHSI是飞机航迹的基准和参考，对冲突飞机的位置能够非常直观地反映出来，所以有利于飞行员在第一时间内做出与TCAS的要求一致的本能反应动作，从而避免碰撞的灾难性事故发生。 TCAS系统对装有信标应答机的飞机进行位置确定和航迹跟踪。TC

2、AS监视范围一般为前方35英里，上、下方为3000米，在侧面和后方的监视距离较小。（为了减少无线电干扰，管制条例对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。）TCAS的询问机发出脉冲信号，这种无线电信号称为询问信号，与地面发射的空中雷达交通管制（ATC）信号类似。当其他飞机的应答机接收到询问信号时，会发射应答信号。TCAS的计算机根据发射信号和应答信号间的时间间隔来计算距离。同时根据方向天线确定方位，为驾驶员提供信息和警告，这些信息显示在驾驶员的导航显示器上。TCAS可以提供语言建议警告，计算机可以计算

3、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。当前，正在研发或使用的TCAS系统有三种类型：TCASI、TCASII。下面重点介绍TCASII。     TCASII是一种比TCASI更全面的系统。TCASII通常由TCAS计算机单元、S模式应答机、S模式/TCAS控制面板、TCAS上下天线、驾驶舱显示组件等组成。它不但向飞行员提供TA，而且将发出决断咨询(RA，ResolutionAdvisory)，即当入侵目标被标绘，系统会告诉飞机是否爬升、下降、直飞或平飞。系统一旦探测到RA，将建议飞行员执行规避的机动飞行以解

4、除来自入侵飞机的威胁。有两类型的RA：即预防性RA和确定性RA。预防性RA指示飞行员在避免潜在冲突时不必改变高度或航向；确定性RA指示飞行员以预先确定的2500英尺/分钟的升降率爬升或下降，以避免冲突。当采用RA方式时，TCAS可发出诸如“Climb，Climb”或“Descend，Descent”之类的机动指令，或者会告诉驾驶员无需采取机动动作。具体为：当其他飞机进近的最近点小于48秒时，则会发布交通咨询TA。进近的最近点是指两架飞机相距最近的空间点，是根据飞机目前的航迹和速度预测出来的。发布TA后，如果两架飞机继续沿着有危险的航迹飞行，则在离最近点大约

5、35秒处，系统会发布决断咨询RA。代表入侵飞机的符号会变为固定的红色方块，同时伴有诸如“Climb，Climb”之类的躲避机动语音提示。系统还会在垂直速度指示器（VSI）上用一绿条显示所需的机动速度。这些机动动作幅度不大，一般不会引起乘客的注意。同时，两架飞机上的TCASII也会进行协调以避免两架飞机同时爬升之类的机动。只有TCASII和ACASII系统具有这种功能。在TCASI系统中没有RA方式。TCASII具有询问C模式和S模式的能力。当两架飞机都具有S模式询问能力时，TCASII系统将相互通信并给出解除冲突的RA。          TCASII系统

6、的工作原理：     TCASII系统要正常工作，需要S模式应答机的配合，因此，装备TCAS系统的飞机，必定装备了S模式应答机。装备了TCAS的飞机，可以对装备有S模式应答机的飞机或A、C模式应答机的飞机作出TA（交通咨询）或RA（决断咨询）响应。TCAS计算机内部同时具有S模式译码器和A、C模式译码器。因此，TCAS计算机可以对装备有以上几种模式应答机的飞机的应答信号作出判断。     具体工作过程如下：     首先，TCAS系统会自动监听本机附近空域中装备有S模式应答机的飞机的发射信号。不论是否收到询问信号，S模式应答机都会每隔一秒，向外发射S模式编

7、码信号，该信号包括本机的24位地址码等信息。当TCAS系统收到S模式编码信号后，将该机的24位地址码加入到询问列表中，稍后TCAS会逐个地询问列表中的飞机。此外TCAS还使用耳语-大喊方案，对周围空域中没有装备S模式应答机的飞机进行询问，TCAS会主动询问周围空域中装有A或C模式应答机的入侵飞机，因为A、C模式应答机必须在收到询问信号后才能进行应答，并且它们的应答信号中没有24位地址码，只有飞机编码或飞行高度等信息。对于S模式信息和A、C模式信息，TCAS计算机会使用与各模式相应的译码器进行译码，获得计算所需的入侵飞机高度、高度变化率等信息。通过测量询问信

8、号发出到接收到应答信号的时间间隔，计算出入侵飞机的距离。通过方向性