空中防撞系统
空中防撞系統（Traffic Collision Avoidance System，TCAS）是安裝於中、大型飛機的一組電腦系統，用以避免飛機在空中互相衝撞。現今大部份民航客機都設有空中防撞系統功能。霍尼韦尔公司是唯一一家生产所有类型TCAS的制造商，超過一半的TCAS产品都是出自该公司[1]。
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简介 [编辑]
早在50年代航空業界就開始著手研究空中防撞系统，但因技術問題，應用不普遍。直到80年代，經歷多次空難之後，終於進入實用階段，研發出第一代空中防撞系统（TCAS I）。TCAS的運作是通過飛機上的应答机确定飞机航向和高度，使飞机之间可以显示相互之间的距离间隔和高度，因此TCAS在運作前必需開啟应答机。TCAS的顯示器可以與導航顯示器（Navigation Display；ND）整合在一起，也可以與即時垂直速度指示器（Instantaneous Vertical Speed Indicator；IVSI）整合，這樣上升或下降時可顯示垂直速度。
TCAS I能夠偵測上下7000至10000呎，前後15至40海里，發現有航機接近時，會提前40秒警告飛行員對方飛機的高度和位置。第二代空中防撞系统（TCAS II），是目前最被廣泛使用的，會用聲音及顯示警告飛行員，稱為Resolution Advisory （RA），並且會用語音指示避撞的動作，例如：「Climb！Climb！Climb！」「Descend！Descend！Descend！」。別架飛機若有裝TCAS，也會有相反的警告發出來。第三代空中防撞系统（TCAS III），除了有上下避撞措施之外，還增加左右避撞能力[2]。
1993年美國聯邦航空管理局規定，凡進入美國國境飛行的30人座以上的客機，都必須具有TCAS II的能力，而歐洲亦在2000年實施此條例。
TCAS警报 [编辑]
警报等級 [编辑]
TCAS根據各航機對本機的碰撞危險等級，會用不同的符號顯示在導航顯示器上（Navigation Display，ND），其等級分類如下所示：
- Non-threat：與本機無碰撞危險，白色空心菱形符號。
- Proximate Advisory（PA）： 與本機接近，但尚無碰撞可能，白色實心菱形符號。
- Traffic Advisory（TA）： 與本機已相當接近，有碰撞可能，但不須作閃避動作，黃色實心圓形。
- Resolution Advisory（RA）： 兩機有碰撞的危險，須立即閃避，TCAS會提供閃避方向的指示，紅色實心方塊。
警报类型 [编辑]
| 类型 | 内容 | 含义 | 应当采取的措施 |
|---|---|---|---|
| TA | Traffic; traffic.（交通;交通） | 对方在水平和垂直方向均已相当接近 | 尝试目视观察对方，并为可能产生的RA警告作好操纵准备 |
| RA | Climb; climb.（爬升，爬升） | 对方将从下方经过 | 开始以1500–2000 英尺/分钟的爬升率爬升 |
| RA | Descend. Descend.（下降，下降） | 对方将从上方经过 | 开始以1500–2000 英尺/分钟的下降率下降 |
| RA | Increase climb.（加速爬升） | 对方将从下方近距离掠过 | 增大爬升率至2500 – 3000 英尺/分钟 |
| RA | Increase descent.（加速下降） | 对方将从上方近距离掠过 | 增大下降率至2500 – 3000 英尺/分钟 |
| RA | Reduce climb.（减速爬升） | 对方在下方，已有一段垂直距离 | 减少爬升率 |
| RA | Reduce descent.（减速下降） | 对方在上方，已有一段垂直距离 | 减少下降率 |
| RA | Climb; climb now.（爬升，现在爬升） | 对方刚才在上方, 现在已经转移到下方 | 停止下降，转为爬升 |
| RA | Descend; descend now.（下降，现在下降） | 对方刚才在下方, 现在已经转移到上方 | 停止爬升，转为下降 |
| RA | Maintain vertical speed; maintain.（保持垂直速度，保持） | 保持垂直速率即可避免相撞 | 保持垂直速度 |
| RA | Adjust vertical speed; adjust.（调整垂直速度，调整） | 对方已经较远，或者一开始的RA警告已经在减弱 | 开始恢复水平飞行 |
| RA | Monitor vertical speed.（注意垂直速度） | 对方已经在上方或者下方恢复水平飞行 | 保持水平飞行 |
| RA | Crossing.（交叉点） | 正在接近与对方的交汇点。通常伴随着其他的RA警告 | 执行伴随的RA建议 |
| CC | Clear of conflict.（冲突解除） | 对方已经不再是威胁，相撞的危险解除 | 重新接受ATC管理 |
声音示例 [编辑]
- TCAS报警（Climb, climb now）：Media:Tcas_climb_now.ogg
- TCAS报警（Descend, crossing descend）：Media:Tcas_descend_crossing.ogg
- TCAS报警（Traffic, Traffic）：Media:Tcas_traffic.ogg
各地對TCAS的規管 [编辑]
| 發佈者 | 飛機等級 | TCAS型號 | 實施日期 |
|---|---|---|---|
| 美國（聯邦航空管理局） | 30人座以上的渦輪發動機客機（或最大起飛重量超過15000公斤） | TCAS II | 1993年1月1日 |
| 歐洲（歐洲航空安全局） | 30人座以上的渦輪發動機客機（或最大起飛重量超過15000公斤）[3] | TCAS II | 2000年1月1日 |
| 歐洲（歐洲航空安全局） | 19人座以上的渦輪發動機客機（或最大起飛重量超過5700公斤）[3] | ACAS II (或TCAS II第7.0版) | 2005年1月1日 |
| 澳洲（民用航空安全管理局） | 30人座以上的渦輪發動機客機（或最大起飛重量超過15000公斤）[4] | TCAS II | 2000年1月1日 |
| 香港（民航處） | 9人座以上的飛機（或最大起飛重量超過5700公斤）[5] | TCAS II第7.0版 | 2000年1月1日 |
| 巴西（巴西國家民航局） | 19人座以上的飛機（或最大起飛重量超過5700公斤） | TCAS II | 2005年1月28日 |
相关空難 [编辑]
在美國聯邦航空管理局或其它民航管理單位，都會規範空中防撞系统與航空交通管制的指示衝突時的優先次序。因為若是一架飛機遵從空中防撞系统，但另一架遵從航空交通管制，這樣子仍有互撞的危險。最明顯的實際案例，在2002年巴什克利安航空2937號班機，兩架飛機在德國南部的烏柏林根（Überlingen）上空發生空中接近，兩機都收到了空中防撞系统的警告，但有一架飛機未遵從TCAS的指示，反而聽從ATC的指示，導致兩機在空中相撞造成重大死傷。2006年戈爾航空1907號班機空難中兩架均有空中防撞系统的飛機在空中相撞，因為機長誤將答詢機關閉，使空中防撞系统無法運作，兩架飛機無法互相偵測，導致相撞。
相关条目 [编辑]
参考資料 [编辑]
- ^ 机载防撞系统 TCAS
- ^ 《世界民航雜誌120期》. 2007: 56页 （中文）.
- ^ 3.0 3.1 European ACAS II Mandate
- ^ Explanatory Statement regarding TCAS for CASA(PDF)
- ^ Airworthiness Notice No. 24 (PDF)
外部連結 [编辑]
- 航機先期預警防撞系統與先進近地警告系統簡介 - 行政院飛航安全委員會
