TCAS
隨著空中交通的迅速發(fā)展，一些中心機(jī)場(chǎng)終端區(qū)和
其他繁忙空域中的飛機(jī)密度不斷增大，飛機(jī)之間的
水平間隔和垂直間隔也隨之減小，飛機(jī)之間出現(xiàn)危
險(xiǎn)接近的情況時(shí)有發(fā)生。機(jī)載防撞系統(tǒng)的基本設(shè)
想，是研制一種裝備在飛機(jī)上的電子系統(tǒng)，設(shè)法監(jiān)
視本架飛機(jī)周?chē)沼蛑衅渌w機(jī)的存在、位置以及
運(yùn)動(dòng)狀況，以使飛行員在明了本機(jī)鄰近空域交通狀
況的情況下，主動(dòng)地采取回避措施，防止與其它飛
機(jī)危險(xiǎn)接近。
TCAS概述
交通警戒和避撞系統(tǒng)（TCAS）有助于機(jī)組維持與
其他裝有ATC應(yīng)答機(jī)的飛機(jī)之間的空中交通安全間隔。
TCAS是一種機(jī)載系統(tǒng)，它獨(dú)立于地面的ATC系統(tǒng)而工
作。
TCAS向鄰近飛機(jī)發(fā)送詢問(wèn)信號(hào)，那些裝有空中交
通管制雷達(dá)信標(biāo)系統(tǒng)（ATCRBS）應(yīng)答機(jī)或一種空中交通
管制S模式應(yīng)答機(jī)的飛機(jī)響應(yīng)此詢問(wèn)，TCAS利用這些應(yīng)
答信號(hào)計(jì)算和它們之間的距離，相對(duì)方位和應(yīng)答飛機(jī)的
高度。如果響應(yīng)的飛機(jī)并不報(bào)告高度，TCAS不能計(jì)算該
飛機(jī)的高度。被TCAS所跟蹤著的飛機(jī)稱為目標(biāo)。
利用應(yīng)答信號(hào)中的信息和自身飛機(jī)的高度，TCAS
算出目標(biāo)和自身飛機(jī)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。TCAS然后計(jì)算目
標(biāo)將如何在最最接近點(diǎn)（CPA）貼近自身飛機(jī)。
TCAS分類
• TCAS I :
只有TA咨詢信息，沒(méi)有RA咨詢信息。
• TCAS II:
有TA、RA咨詢信息，可提供垂直避讓信息。
• TCAS III:
有TA、RA咨詢信息，不僅能提供垂直避讓信息，
還可以提供水平避讓信息。
入侵機(jī)分類
發(fā)射C模式或S模式詢問(wèn)信號(hào)探測(cè)、跟蹤30n mile范圍內(nèi)的飛機(jī)。
• 決斷咨詢?nèi)肭謾C(jī)在RA TAU內(nèi)
• 交通咨詢?nèi)肭謾C(jī)在TA TAU內(nèi)
• 接近入侵機(jī)在高度1200FT,距離6NM，低接近速率；
• 其它入侵機(jī)在高度2700FT,距離在計(jì)算機(jī)能計(jì)算的距離內(nèi)。
系統(tǒng)組成
TCAS的工作概況
• TCAS具有方向性天線。1030MHz發(fā)送
詢問(wèn)信號(hào)，接收1090MHz應(yīng)答信號(hào)。
• 只有相遇飛機(jī)的應(yīng)答機(jī)具備高度報(bào)告能
力，TCAS計(jì)算機(jī)才能發(fā)出RA警告，不
能發(fā)出高度報(bào)告的入侵飛機(jī)作為同高度
飛機(jī)看待，只能發(fā)出TA警告。
S模式應(yīng)答機(jī)信號(hào)
• S模式應(yīng)答機(jī)每秒一次發(fā)送包含24位地址碼
的信息
• 獲取24位地址碼后，TCAS將入侵飛機(jī)加入
到自己的滾動(dòng)詢問(wèn)呼叫菜單中，定期詢
問(wèn)，持續(xù)跟蹤。
• TCAS只有在ARCRBS全呼叫方式下才能有
效搜索裝有A/C模式應(yīng)答機(jī)的飛機(jī)。
• P430 圖2.9-2
TAU的基定本義概1念
定義1
TAU的基本概念
TAU的定基義本2概念
TCASII基本原理
• TCAS計(jì)算機(jī)根據(jù)詢問(wèn)、應(yīng)答的延遲確定兩機(jī)的
距離，通過(guò)連續(xù)的詢問(wèn)和跟蹤計(jì)算確定接近率，
并利用方向性天線來(lái)測(cè)量其方位，如相遇飛機(jī)的
應(yīng)答機(jī)具備高度報(bào)告能力，則TCAS計(jì)算機(jī)獲得
該機(jī)的高度信息，計(jì)算距該飛機(jī)的距離，TCAS
計(jì)算機(jī)利用所獲得的距離、方位和高度信息，跟
蹤并顯示此類飛機(jī)，且可利用相對(duì)高度信息來(lái)計(jì)
算并顯示其相對(duì)高度和升降速度，在必要時(shí)作出
垂直避撞機(jī)動(dòng)咨詢。
TCAS空域
• TAU區(qū)域
– TCASII計(jì)算機(jī)在本機(jī)周?chē)⒁粋�(gè)防護(hù)區(qū)域，大小取
決于飛機(jī)的高度、速度和入侵飛機(jī)的接近率。
– 在本機(jī)周?chē)绻肭诛w機(jī)侵入且達(dá)到相對(duì)高度限制
值時(shí)，TCASII發(fā)出相應(yīng)的TA、RA警告。
• 水平監(jiān)視范圍
– 監(jiān)視前方距離可達(dá)30n mile，通常監(jiān)視距離14n mile，
左右兩側(cè)的最大監(jiān)視距離約為前方監(jiān)視距離的65%，
后方為25%。
• 高度跟蹤范圍
– 正常范圍：±2700ft，有高度跟蹤范圍選擇開(kāi)關(guān)的：
ABOVE為+9900~- 2700ft， BELOW為+2700~-9900
ft。
TCASII碰撞可能性計(jì)算
• TCASII計(jì)算機(jī)最大監(jiān)視能力可達(dá)30架，最
大跟蹤能力每平方海里0.32架。
• TCASII計(jì)算機(jī)預(yù)算出入侵飛機(jī)到達(dá)本機(jī)
CPA時(shí)的相對(duì)高度。
• 靈敏度SL2~SL7六個(gè)等級(jí)。
TCASII碰撞可能性計(jì)算
TA RA
FL ou « Z »
radiosonde
SL TAU
(s)
DMOD
(NM)
ZTHR
(ft)
TAU
(s) vtt*
DMOD
(NM)
ZTHR
(ft)
ALIM
(ft)
FL > 420 7 48 1.3 1200 35~25 1.1 800 700
FL200~420 7 48 1.3 850 35~25 1.1 700 600
FL100 ~ 200 6 45 1.0 850 30~22 0.8 600 400
FL50 ~ 100 5 40 0.75 850 25~20 0.55 600 350
2350ft ~ FL50 4 30 0.48 850 20~18 0.35 600 300
1000 ~ 2350ft 3 25 0.33 850 15~15 0.2 600 300
0 ~ 1000 ft 2 20 0.3 850 No RA No RA No RA No RA
中國(guó)航空網(wǎng) www.k6050.com
航空翻譯 www.aviation.cn
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