尚金龍　吳勇

摘 要:介紹了TCAS最新版和TCAS的類型,著重分析了TCAS II的避撞探測機理、運行限制和操作辦法,具體以B747-400為例,總結(jié)了當(dāng)出現(xiàn)咨詢和警告時的操作動作。最后提出TCAS系統(tǒng)的復(fù)雜性和關(guān)聯(lián)性要求各部門之間協(xié)作保證TCAS發(fā)揮應(yīng)有的功用。

關(guān)鍵詞:TCAS探測應(yīng)答機RA

中圖分類號:TN912.2 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)07(c)-0033-02

1 TCAS最新版

自2011年霍尼韋爾宣布世界首個安裝有SmartTraffic系統(tǒng)升級版的空中交通防撞系統(tǒng)(以下簡稱TCAS)得到認證以來,世界上最先進的防撞系統(tǒng)已經(jīng)誕生,它被歐洲航空協(xié)會認為是全球TCAS系統(tǒng)的一次安全升級。利用了ADS-B技術(shù)對存在的安全風(fēng)險提出解決方案,提高了飛機感應(yīng)復(fù)雜環(huán)境的靈敏度。與6.0、6.04(A)版本相比,在越洋飛行時可以讓飛行員選擇更理想的飛行高度,能夠快速適應(yīng)新選擇的航線,大大降低了航空公司的運營成本,實現(xiàn)了頂級混合監(jiān)控和空中交通環(huán)境的識別功能力。

2TCAS類型

早期的TCAS I,為駕駛員提供飛機周圍大約40英里內(nèi)的交通狀況,可發(fā)出相應(yīng)的咨詢和警告但不能提供垂直和水平避讓命令,與空管中心協(xié)助解決危險狀況。

TCAS II,是更先進的TCAS,發(fā)射詢問信號來探測和跟蹤30n mile內(nèi)裝備了TCAS II或ATC飛機的軌跡,并可以通過視覺和語音向機組發(fā)出咨詢和警戒。相對早期的TCASI具有(RA:Resolution Advisory)的附加功能。RA方式工作時,TCAS可發(fā)出類似“Climb,Climb”或“Descend,Descent”之類的機動指令,或告訴駕駛員無需采取機動動作。RA信息有兩種,一種是改正RA,要求機組改變當(dāng)前的垂直速度,一種是預(yù)防RA,只需監(jiān)控當(dāng)前垂直速度。當(dāng)其他飛機進近的最近點小于48秒時,則會發(fā)布空中交通咨詢TA(Traffic Advisory)。進近的最近點是指兩架飛機相距最近的空間點,是根據(jù)飛機目前的航跡和速度預(yù)測出來的?？罩邪l(fā)出交通咨詢后,如果兩架飛機繼續(xù)沿著可能有危險的航跡飛行,則在離最近點大約35s處,系統(tǒng)會提供處理建議RA。代表其他飛機的符號會變?yōu)楣潭ǖ募t色方塊,同時伴有諸如“INCREASE CLIMB,INCREASE CLIMB”之類的躲避機動語音提示。

TCAS III,全能型避讓, 除了執(zhí)行垂直機動外,還可以發(fā)出水平避讓指令躲避入侵飛機。由于技術(shù)原因,停止發(fā)展。

TCASⅣ,取代TCAS III。除了可以爬升和下降,還可以左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)。

3TCAS II探測

TCASII探測裝有A/C模式、S模式應(yīng)答機的飛機發(fā)出RA,前提要求入侵飛機高度報告有效,否則視為與本機同一高度,發(fā)出TA警告；S模式應(yīng)答機每秒一次發(fā)射下傳信息(包含24位地址碼),以通報存在(TCAS II可以通過接受這個信號,還可以通過對地面臺S模式全呼叫詢問的應(yīng)答來獲取入侵飛機的24位地址碼)。獲得地址碼TCAS II把其加在自己的滾動詢問菜單中,定期循環(huán)詢問飛機,動態(tài)跟蹤飛機的位置。當(dāng)檢測出對本機有威脅,其軌跡就會在HIS/ND上顯示給機組。根據(jù)對方飛機應(yīng)答機類型,探測情況可以有如下幾種情形:

(1)對方飛機帶有TCAS II:提供TA和RA,同時協(xié)調(diào)避讓。

(2)對方飛機帶有S模式提供TA和RA。

(3)對方飛機帶有C模式:提供RA和TA。

(4)對方飛機帶有A模式:僅提供TA。

(5)對方飛機無應(yīng)答機或應(yīng)答機不工作:無法探測。

4 TCASII運行限制和機組程序

(1)當(dāng)飛機的爬升能力受到性能限制時,不能發(fā)布CLIMB信息；

(2)無線電高度低于1450英尺,INCREASE DESCENT被抑制；

(3)無線電高度低于1000英尺時,DESCEND被抑制；

(4)無線電高度低于500英尺時,不能發(fā)布任何RA；

(5)無線電高度低于400英尺時,TA聲音被抑制；

(6)出現(xiàn)GPWS警告時,TCAS的所有聲音警告被抑制；

(7)在RA期間,如果對方飛機的高度信息喪失,該RA信息自動結(jié)束,但不會發(fā)布 CLEAR OF CONFLICT通告。

出現(xiàn)TA信息時,機組借助EFIS上顯示的信息,目視搜索入侵飛機。當(dāng)且僅當(dāng)用眼睛直接看到入侵飛機才操縱飛機保證垂直間隔；出現(xiàn)RA信息時,盡快操縱飛機進入凈空域。情況需要時快速調(diào)整飛機的垂直速度,保持VSI指針處于紅區(qū)之外,或飛機符號處在PFD上的紅色區(qū)域以外。為了遵守TCAS決策信息,允許偏離原定的許可高度,例如,爬升或下降改為平飛等；當(dāng)沖入解除時,快速操縱飛機返回原定航線。要求使用500fpm以下的垂直速度。

5TCASII操作舉例

以B747-400為例,總結(jié)當(dāng)TCAS咨詢和警告信息出現(xiàn)時應(yīng)完成的動作:

(1)當(dāng)出現(xiàn)TA信息時,迅速完成如下動作:在交通顯示的幫助下,目視搜尋交通目標；呼叫任何相沖突的交通目標；除非親眼看到目標,確認間隔不合適,否則不作避讓機動。

(2)當(dāng)出現(xiàn)RA信息時,如果飛機符號處在PFD上的紅色區(qū)域以內(nèi),迅速完成如下動作:脫開AP,柔和地調(diào)整俯仰姿態(tài)和推力以達到RA的要求；建立目視接觸；沖突解除時,平穩(wěn)地操縱飛機返回到原許可高度并通報ATC。

(3)如果在著陸情況下出現(xiàn)爬升RA,迅速完成如下動作:脫開AP和AT,前推手柄到最大推力；柔和地調(diào)整俯仰姿態(tài)以滿足RA的要求,同時執(zhí)行正常的復(fù)飛程序；建立目視接觸；沖突消除時,與ATC協(xié)商下一步的許可。

6 TCASII與其他系統(tǒng)的交聯(lián)

TCAS是一個極其重要又復(fù)雜的機載設(shè)備,輸入信號有航向、俯仰角、橫滾角、氣壓高度、無線電高度、顯示控制、工作方式控制、S模式應(yīng)答機、最大速率、空地邏輯信號、起落架手柄信號、風(fēng)切變或近地警告信號等,這些信號的獲得就決定了TCAS系統(tǒng)與飛機其他機載系統(tǒng)有復(fù)雜的交聯(lián),主要有:ADIRS系統(tǒng)、S模式應(yīng)答機、ADCS、GPWS、L波段互抑制等。系統(tǒng)的交聯(lián)和內(nèi)部復(fù)雜的構(gòu)造,對系統(tǒng)的維護和排故提出更高的要求,關(guān)聯(lián)系統(tǒng)輸入信號的精度和靈敏度會對TCAS的輸出產(chǎn)生很大影響,TCAS有些故障通過自測試并不能檢查出來,加上電子信號會受到電磁的干擾,使得TCAS系統(tǒng)故障率較高。這就需要一個故障推理機制加上豐富的排故經(jīng)驗,了解并分析故障現(xiàn)象,嚴格按照手冊施工,還要注意細節(jié),比如說對TCAS進行拆裝時,要佩戴防靜電腕帶,避免靜電干擾。

7 結(jié)語

任何先進的設(shè)備必須在正確的使用下才發(fā)揮作用,否則不能實現(xiàn)預(yù)期的目的?，F(xiàn)在民航飛機已安裝多種警告設(shè)備,但是實際中很少報警,德國博登湖撞擊事件看出飛行員接觸TCAS機會很少,對設(shè)備并不熟悉。航空管理部分必須制定完善的法規(guī),航空公司應(yīng)加強飛行員對設(shè)備理論和有關(guān)法規(guī)的學(xué)習(xí),定期進行模擬訓(xùn)練,練習(xí)平時不易發(fā)生但又必須掌握的技術(shù),在遭遇特殊情況時迅速正確處理,才能保證安全。

參考文獻

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