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7.7.4 空中交通管制（ATC）
1．地面ATC 雷達
為了保證飛行安全，必須具有空中交通管制系統ATC，它監視并控制空中交通。
為了做到這一點，需要地面雷達系統來提供一定空域內的直升機消息。地面ATC 系
統使用兩種雷達：一次監視雷達（PSR）和二次監視雷達（SSR）。
一次監視雷達（PSR）的地面網絡系統可用于終端監視和航路監視。PSR 發射
的一束射頻信號遇到直升機被反射回來，被同一位置上的接收機接收。如果波束很
窄，說明回波（直升機）就在波束內，因為能量返回到雷達了。如果發射的是一個
短脈沖，就有可能測得所用時間，從而確定距離。雷達，就是用一個方向性天線在
某個方向上發射脈沖能量，再用同一個天線接收反散射的能量，時間延遲用于確定
距離，這就是這個詞“雷達RADAR”的含義：無線電探測和測距（Radio Detection
And Ranging）。PSR 的作用距離比較近，不能顯示目標的高度，不能識別目標。
二次監視雷達（SSR）需要機載設備——應答機，它與地面SSR 進行交流，應
答機實際上就是一個收發機，它能夠接收并應答脈沖編碼傳輸。SSR 也是根據發射
時天線所對準的角度來確定直升機的方位，根據從發射詢問信號到接收應答信號所
消耗的時間來計算目標的距離。但是，由于SSR 發射的詢問信號有模式的區別，機
載應答機根據不同的詢問模式，給出識別應答和高度應答信號。由此可見，SSR 恰
好克服了PSR 的缺點。
通常地面雷達系統都包括PSR 和SSR。如圖7.7-24 所示。
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圖7.7-24 地面ATC 雷達
SSR 發射機某一模式的詢問脈沖對信號，通過它的方向性天線輻射。天線波束
的方向是與一次雷達協調一致的，發射時刻也是與一次雷達同步。在其天線波束照
射范圍內的機載應答機對所接收到的詢問信號進行接收處理與譯碼識別，如果判明
為有效的詢問信號，則由應答機中的編碼電路控制發射電路產生應答發射信號。所
產生的應答信號是由多個射頻脈沖組成的射頻脈沖串，它代表直升機的識別代碼或
高度信息。與此同時，向同一方位輻射的一次雷達也會接收到直升機所產生的回波
信號，它的接收機所產生的直升機視頻回波信號也同時輸往數據處理與顯示系統。
在控制中心的圓形平面位置顯示器上的同一位置，顯示直升機的一次雷達回波圖像
與二次雷達系統所獲得的直升機識別代碼及高度信息。
2．機載ATC 應答機
機載ATC 應答機有三種應答模式。即：A 模式、C 模式、S 模式。
在模式A 時，應答機發射一個四位數字的直升機識別碼。飛行員通過話音通訊
系統，在ATC 控制板上選擇之后，收聽地面管制中心分配給本機的數字識別碼。
在模式C 時，應答機將來自大氣數據計算機的氣壓高度數據發射給地面臺。
S 模式應答機是一個更先進的系統，它可以對日益繁忙的空中交通進行管制。另
外，交通警告與防撞系統（TCAS）的工作也需要S 模式應答機，它可以對ATC 地面
臺有選擇性的詢問給予應答，它還可以單獨對其它直升機的詢問給予應答。裝有S
模式應答機的直升機都有一個唯一的機身地址碼，該碼由當局給定。S 模式應答機
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可以實現有選擇性的詢問。如圖7.7-25 所示。
圖7.7-25 S 模式應答機功能
ATC 應答系統由應答機、控制板和天線組成。應答機位于電子設備艙。在世界范
圍內所有ATC 應答機接收地面信號所使用的頻率都是1030MHz，而應答所使用的頻
率都是1090MHz。見圖7.7-26。
圖7.7-26 ATC 應答機的組成和功能框圖
所有ATC 應答機都有一部天線，它安裝在直升機機身的底部。它可以和DME 的
天線互換，因為它們使用同一工作頻段。S 模式應答機還有一部裝在機身頂部的天
線，它可以與高于本架直升機的其它直升機的TCAS 系統實現通信聯絡。
在駕駛艙中，還有ATC 應答機系統的控制板，它還用于控制TCAS 系統。有關這
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些內容將在TCAS 中討論。
大型商業直升機通常有兩部相互獨立的應答機，但是，在同一時刻，只有一部
工作。而直升機一般只有一臺應答機，在控制板上，利用轉換開關（XPNDR），飛行
員可以選擇工作的應答機。利用高度源選擇開關（ALT SOURCE），選擇所使用的大氣
數據系統，用C 模式將氣壓高度發送出去。
圖7.7-26 中，顯示窗口顯示出1 號ATC 應答機正在工作，其識別碼為7065。
顯示窗顯示的數字范圍從0000 到7777，它是四位八進制碼。但是有三個碼為應急
碼，在地面不能使用。應急碼為：7500 表示劫機；7600 表示無線電故障；7700 表
示直升機處于緊急狀態。
飛行員通過兩個選擇旋鈕設定地面臺提供的識別碼。當地面臺要求飛行員確認
直升機的識別碼時，飛行員按下識別按鈕（IDENT），此時，發出識別脈沖（SPI），
在地面臺控制臺的屏幕上該直升機的識別碼閃亮。
飛行員利用模式選擇開關可以選擇不同的工作模式。STANDBY 的含義是預位，
此時不能對地面臺的詢問應答，直升機在地面就處于這種工作模式。在ALT RPTG OFF
方式，應答機僅對A 模式或S 模式的詢問進行應答，而不能進行高度報告。在XPNDR
方式，應答機全功能工作，它對所有的詢問給予應答。
7.7.5 飛行管理系統（FMS）
飛行管理系統（FMS）是一個計算機系統，它可以減小飛行員的工作負擔，并使
直升機既安全又經濟的飛行。它通過橫向導航（L-NAV）功能計算出直升機從起直升
機場到達目的地機場的最佳飛行路線；通過垂直導航（V-NAV）功能計算出最佳飛行
剖面，這一功能也被稱為性能計算。它還可以預計出直升機在每個飛行階段所需要
的時間。因此，飛行管理系統為飛行員提供了四維導航計算。如圖7.7-27所示。
圖7.7-27 飛行管理系統的主要功能
FMS有一臺或兩臺飛行管理計算機（FMC），它通過兩個控制板和兩個控制顯示組
件（CDU）與飛行員進行溝通。對于長距離飛行的直升機，常常還需要第三臺CDU作
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為備用。FMS向EFIS提供的計算數據用于顯示，向自動飛行控制系統提供的數
　
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