Жол-көлік қақтығысынан сақтану жүйесі - Traffic collision avoidance system

Аралас TCAS және IVSI кабинаның дисплейі (монохромды)
Аралас TCAS және EHSI кабинаның дисплейі (түсті)

A трафиктің соқтығысуын болдырмау жүйесі немесе жол қозғалысы туралы ескерту және соқтығысуды болдырмау жүйесі (екеуі де қысқартылған TCAS, және айтылды /тменкæс/; TEE-kas) болып табылады ұшақтардың соқтығысуын болдырмау жүйесі жиілігін төмендетуге арналған ауадағы қақтығыстар ұшақтар арасында. Ол басқа белсенді ұшақтармен жабдықталған басқа ұшақтар үшін әуе кемесінің айналасындағы ауа кеңістігін бақылайды транспондер, тәуелсіз әуе қозғалысын басқару және ұшқыштарды басқа транспондерлермен жабдықталған, әуеде соқтығысу қаупін тудыруы мүмкін басқа әуе кемелерінің болуы туралы ескертеді (MAC). Бұл түрі әуедегі соқтығысуды болдырмау жүйесі мандаты Халықаралық азаматтық авиация ұйымы максималды ұшу массасы 5,700 кг (12,600 фунт) жоғары немесе 19 жолаушы тасымалдауға рұқсаты бар барлық әуе кемелеріне орнатылуы керек. CFR 14, Ch I, 135-бөлім 10-30 жолаушысы бар ұшақтарға TCAS I және 30-дан астам жолаушылары бар ұшақтарға TCAS II орнатуды талап етеді.

ACAS / TCAS негізделген қайталама бақылау радиолокациясы (КСР) транспондер сигналдар береді, бірақ ұшқышқа қарама-қайшылық туғызатын ұшақтарда кеңес беру үшін жердегі жабдыққа тәуелсіз жұмыс істейді.

Қазіргі кезде шыны кабин TCAS дисплейі навигациялық дисплейге (ND) немесе интеграцияланған болуы мүмкін Электрондық көлденең жағдай Көрсеткіш (EHSI); ескі шыны кабинаның және механикалық аспаптары бар ұшақтарда осындай интеграцияланған дисплей механикалық тік жылдамдық индикаторын ауыстыруы мүмкін (бұл ұшақтың түсу немесе өрмелеу жылдамдығын көрсетеді).

Жүйе мен тарихқа серпін

Соқтығысуды болдырмау жүйелерін зерттеу кем дегенде 1950 жылдардан бері жалғасып келеді және авиакомпания индустриямен жұмыс істейді Американың әуе көлігі қауымдастығы (ATA) 1955 жылдан бастап соқтығысуды болдырмау жүйесіне қарай. ИКАО сияқты авиациялық билік Федералды авиациялық әкімшілік арқылы іске қосылды 1956 Үлкен Каньон ортасындағы қақтығыс.[1][2]

Тек 70-ші жылдардың ортасына дейін зерттеулер ғылыми сигналдардың көмегімен жүрді ATCRBS соқтығысты болдырмау жүйесінің кооперативті элементі ретінде ауадағы транспондерлер. Бұл техникалық тәсіл жер бетіндегі жүйеге тәуелсіз, ұшу палубасында соқтығысты болдырмауға мүмкіндік береді. 1981 жылы FAA трафикті ескерту және соқтығысты болдырмау жүйесі (TCAS) деп аталатын әуе кемесінің соқтығысуын болдырмау тұжырымдамасын енгізу туралы шешім қабылдағанын жариялады. Тұжырымдама сигнализацияның сигнализациясы мен самолет арқылы транспондерлік хабарлама форматтарының режимін қолдана отырып, «әуеден ауаға» дискретті байланыс тәсілдері мен маяктарға негізделген жүйелер саласындағы дамудың күш-жігеріне негізделген.[3]

Біраз уақыттан кейін TCAS II прототиптері екеуіне орнатылды Piedmont Airlines Boeing 727 ұшағы және тұрақты рейстермен ұшты. Дисплейлер ұшу экипажының қарауынан тыс орналасқан және оны тек дайындалған бақылаушылар көрген болса да, бұл сынақтар ескертудің жиілігі мен мән-жайы және олардың өзара әрекеттесу потенциалы туралы құнды ақпарат берді. ATC жүйе. II кезең бойынша бағдарламада TCAS II-нің кейінгі нұсқасы Piedmont Airlines жалғыз Boeing 727-ге орнатылды және жүйе сертификатталған 1986 жылдың сәуірінде, содан кейін 1987 жылдың басында жедел бағалауға мақұлданды. Жабдық толық стандарттарға сай жасалмағандықтан, жүйе тек көрнекі метеорологиялық жағдайлар (VMC). Ұшу экипажы жүйені басқарғанымен, бағалау, ең алдымен, деректерді жинау және оның ұшу экипажымен және бақылаушылар бақылауымен және жауап беруімен өзара байланысты болу үшін жүргізілді.[3]

TCAS II-дің кейінгі нұсқалары өндірген Бендикс /King Air Көліктік авионика бөлімі орнатылды және бекітілді United Airlines 1988 жылдың басында ұшақтар. Honeywell шығарған ұқсас қондырғылар орнатылған және бекітілген Northwest Airlines 1988 жылдың аяғындағы ұшақтар. Бұл шектеулі орнату бағдарламасында визуалды және күндізгі жүйе ретінде жұмыс істеуге бекітілген TCAS II қондырғылары жұмыс істейді. аспаптық метеорологиялық жағдайлар (IMC) үш түрлі әуе кемелерінде. Жүйелердің жұмыс қабілеттілігін растау үшін жедел бағалау бағдарламалары 1988 жылға дейін жалғасты[3]

Оқиғалар

TCAS-ті енгізу қауіпсіздікке тосқауыл қойды ауадағы қақтығыстар. Алайда, жүйені шектеулер мен дұрыс қолданбаудың салдарынан басқа оқиғалар мен өлімге әкеп соққан жазатайым оқиғалар туындағандықтан, одан әрі зерттеу, жетілдіру, оқыту және реттеу шаралары қажет болды:

  • 1996 Чархи Дадри әуедегі қақтығыс Нью-Дели үстіндегі апат;
  • 1999 ж. Соқтығысуға жақын Ламбурн Boeing 737-300 және а Гольфстрим IV. Ламбурннан жоғары әуе кеңістігі - Хитроудың күту аймағы. Іс-шара ерекше назар аударады, өйткені екі ұшақ та аймаққа әртүрлі бағыттардан кіріп, жақын арада қақтығысқа әкелді (бір сағаттық позиция). Жол қозғалысы туралы кеңес (сары белгі) дереу рұқсат етілетін кеңеске (қызыл белгі) айналды, соқтығысу уақыты 25 секундтан аспады.[4]
  • 2001 жылғы Japan Airlines әуедегі оқиға; онда Жапония әуе компаниясының капитаны 907 рейс Boeing 747-400, 40 жастағы Макото Ватанабе (渡 辺 誠.) Ватанабе Макото) TCAS әуе диспетчерінің бұйрығымен төмен түсетін JAL F958-мен соқтығысып, көтерілуді айтқан кезде, түсуді таңдады. DC-10 маршрут Пусан Токиоға Нарита әуежайы.
  • 2002 Überlingen-де әуедегі соқтығысу, а Boeing 757 және а Туполев Ту-154, онда Туполев ұшқыштары әуе қозғалысын басқарушының нұсқауларына сүйене отырып, өздерінің TCAS шешімдері бойынша кеңестерін (RA) орындаудан бас тартты, ал Boeing ұшқыштары ATC нұсқауынсыз өздерінің TCAS-RA-ына ерді.
  • Гол Эреосқа 1907 рейсін тасымалдайды соқтығысу 600 2006 жылы.
  • 2011 ж. Fribourg Germanwings қатысуымен соқтығысуға жақын Airbus A319 2529-рейс және Хан-Эйр-Лайнс Raytheon Премьер I Рейс 201. Женевадағы әуе қозғалысын басқару 2529 рейсін 250 рейсіне батыруға мүмкіндік берді, бірақ Цюрихтегі трафикті басқаруға тапсыру үшін әдеттегідей 280 рейс деңгейіне кірді. Цюрихтегі әуе қозғалысын басқару 201 рейсіне 270 рейс деңгейіне көтерілуге ​​мүмкіндік берді. Бұл Airbus суға батып, Raytheon шыңына шығуға кеңес берді, оған екі ұшақ та келді. Тоғыз секундтан кейін Женева Рейтеонға 260-шы рейске түсіп кетуді бұйырды. Бұл екі ұшақтың да ең аз қашықтықта 100 фут өткен жағдайға әкелді. Көп ұзамай Raytheon Airbus-тен төмен болды және TCAS Airbus-қа көтерілу үшін және Raytheon-ға батып кету үшін кері РА шығарды.[5]
  • 2019 ж. А Boeing 777-328 (ER) және ан Airbus A320-232 Мумбайдың әуе кеңістігінде. Boeing AF 253 басқарады Air France ұшып келе жатқан Хошимин қаласы дейін Париж а FL 320, ал Airbus EY 290 басқарады Etihad Airways ұшып келе жатқан Абу-Даби дейін Катманду FL 310-де. TCAS іске қосылғаннан кейін ATC Etihad-ке FL330-ға көтерілуді бұйырды.[6]
  • 2019 United Airlines 1515 рейс (а Boeing 737 келесі буыны (737NG) ) және Кэтай Тынық мұхиты 892 рейс (а Airbus A350 XWB ) екі рейс те жақындаған кезде ұшатын Сан-Франциско халықаралық әуежайы TCAS-RA (трафиктің соқтығысуын болдырмау жүйесінің шешімі бойынша кеңес) ескертуін алды және екеуі де қауіпсіз жерге қонды.[7]

Шолу

Жүйенің сипаттамасы

TCAS барлық тиісті ұшақтармен жабдықталған ұшақтар арасындағы байланысты қамтиды транспондер (транспондер қосылып, дұрыс орнатылған жағдайда). TCAS-мен жабдықталған әрбір ұшақ барлық басқа ұшақтардан олардың орналасу орны туралы анықталған диапазонда жауап алады (1030 арқылы)МГц радио жиілігі ) және барлық басқа әуе кемелері басқа сұрақтарға жауап береді (1090 МГц арқылы). Бұл жауап алу және жауап беру циклы секундына бірнеше рет болуы мүмкін.[1][2]

TCAS жүйесі әуе кеңістігінде олардың ауқымын (жауап алу және жауап қайтару уақытынан жинақталған), биіктігін (жауап алынған әуе кемесі хабарлағандай) және мойынтіректерді (жауаптан бағытталған антенна бойынша) енгізетін үш өлшемді картаны жасайды. . Содан кейін экстраполяциялау болжамды болашақ мәндеріне дейінгі ағымдағы диапазон мен биіктік айырмашылығы, соқтығысудың ықтимал қаупі бар-жоғын анықтайды.

TCAS және оның нұсқалары дұрыс жұмыс режимі C немесе транспондер S режимі бар ұшақтармен өзара әрекеттесе алады. Әрбір ұшаққа бірегей 24-биттік идентификатор тағайындалады режим S транспондер.

Ықтимал қақтығыстарды анықтаудан кейінгі келесі қадам екі (немесе одан да көп) қарама-қайшы әуе кемесі арасындағы автоматты түрде өзара болдырмау маневрі туралы келіссөздер жүргізу болып табылады (қазіргі уақытта маневрлер биіктіктің өзгеруіне және көтерілу / шөгу жылдамдығының өзгеруіне байланысты). Бұл маневрлер ұшу экипажына кабинаның дисплейі және синтезделген дауыстық нұсқаулар арқылы жеткізіледі.[1][2]

TCAS жабдықталған әрбір ұшақты қоршаған әуе кеңістігінің қорғалған көлемі қоршайды. Қорғалатын көлемнің мөлшері кездесуге қатысқан ұшақтың биіктігіне, жылдамдығына және бағытына байланысты. Төмендегі суретте TCAS типтік қорғаныс көлемінің мысалы келтірілген.

TCAS көлемі

Жүйе компоненттері

TCAS қондырғысы келесі компоненттерден тұрады:[1][2]

TCAS компьютерлік блогы
Әуе кеңістігін қадағалауды, зиянкестерді қадағалауды, әуе кемесінің биіктігін қадағалауды, қауіп-қатерді анықтауды, маневрлерді анықтауға және таңдауды, кеңестерді құруды анықтайды. TCAS процессоры TCAS әуе кемесінің айналасындағы қорғаныс көлемін анықтайтын қақтығыстарды болдырмаудың логикалық параметрлерін бақылау үшін өзінің биіктігінен қысым биіктігін, радиолокациялық биіктігін және әуе кемелерінің дискретті мәртебесі кірістерін пайдаланады.
Антенналар
TCAS II қолданатын антенналарға әуе кемесінің жоғарғы жағына орнатылған бағытталатын антенна және ұшақтың түбіне орнатылған көп бағытты немесе бағытталған антенна кіреді. Көптеген қондырғылар әуе кемесінің төменгі жағында қосымша бағытталған антеннаны пайдаланады. S T режиміндегі транспондер үшін екі TCAS антеннасынан басқа екі антенна да қажет. Бір антенна ұшақтың жоғарғы жағына, ал екіншісі түбіне орнатылған. Бұл антенналар S транспондеріне 1030 МГц жиілікте жауап алуға және алынған жауаптарға 1090 МГц жиілікте жауап беруге мүмкіндік береді.
Кабинаның тұсаукесері
Ұшқыштармен TCAS интерфейсі екі дисплеймен қамтамасыз етілген: трафик дисплейі және RA дисплейі. Бұл екі дисплейді бірнеше тәсілдермен жүзеге асыруға болады, оның ішінде дисплейлерді жеке, физикалық бөлікке қосатын дисплейлер де бар. Іске асыруға қарамастан, көрсетілген ақпарат бірдей. Трафик дисплейінің де, RA дисплейінің де стандарттары DO-185A-да анықталған.[8]

Пайдалану

Келесі бөлімде TCAS II-ге негізделген TCAS жұмысы сипатталады, өйткені бұл халықаралық стандарт (ICASO) ретінде қабылданған нұсқа және бүкіл әлемдегі авиация билігі.[1][2]

Жұмыс режимдері

TCAS II қазіргі уақытта келесі режимдерде жұмыс істей алады:[1][2]

Қал
Қуат TCAS процессорына және S режиміндегі транспондерге қолданылады, бірақ TCAS ешқандай жауап бермейді және транспондер тек дискретті сұрауларға жауап береді.
Транспондер
S транспондері режимі толықтай жұмыс істейді және барлық тиісті жауаптар мен TCAS жауаптарына жауап береді. TCAS күту режимінде қалады.
Тек қозғалыс туралы кеңес
S транспондері режимі толығымен жұмыс істейді. TCAS қалыпты жұмыс істейді және тиісті жауаптар береді және барлық қадағалау функцияларын орындайды. Алайда, TCAS тек трафикке қатысты кеңестер береді (TA), және рұқсат бойынша кеңестер (RA) тежеледі.
Автоматты (трафик / рұқсат бойынша кеңестер)
S транспондері режимі толығымен жұмыс істейді. TCAS қалыпты жұмыс істейді және тиісті жауаптар береді және барлық қадағалау функцияларын орындайды. TCAS қажет болған жағдайда трафикке қатысты кеңестер (TA) және рұқсат бойынша кеңестер (RA) шығарады.

TCAS келісілген түрде жұмыс істейді, сондықтан қақтығысқан әуе кемелеріне RA берілгенде, қажетті әрекет (яғни, Өрмелеу. Өрмелеу.) әуе кемесінің бірі дереу орындауы керек, ал екіншісі қарсы бағытта ұқсас РА алады (яғни, Түсу. Түсу.).

Ескертулер

TCAS II типтік конверт

TCAS II дыбыстық ескертулердің келесі түрлерін шығарады:

  • Жол қозғалысы туралы кеңес (TA)
  • Шешім туралы кеңес (RA)
  • Шиеленіссіз

ТА берілген кезде, ұшқыштарға ТА-ны тудыратын трафикті визуалды іздеуді бастау тапсырылады. Егер трафик көзбен сатып алынса, ұшқыштарға трафиктен визуалды алшақтықты сақтау туралы нұсқау беріледі. Жаттығу бағдарламалары көліктік маневрлерді тек дисплейде көрсетілген ақпарат негізінде жасауға болмайтындығын көрсетеді. Төбеге көтерілу немесе түсу кезінде тік жылдамдықта аздап түзетулер немесе ATC клиренсін сақтай отырып, ауа жылдамдығында аздап түзетулер қабылдауға болады.[9]

РА шығарылған кезде ұшқыштар РА-ға дереу жауап береді деп күтілуде, егер бұл рейстің қауіпсіз жұмысына қауіп төндірмесе. Бұл дегеніміз, әуе кемесі кейде ATC нұсқауларына қайшы маневр жасауға мәжбүр болады немесе ATC нұсқауларын елемейді. Бұл жағдайларда контроллер қақтығыс аяқталғанға дейін РА-ға қатысатын әуе кемесінің бөлінуіне жауап бермейді.

Екінші жағынан, ATC пилоттың РА-ға реакциясына кедергі келтіруі мүмкін. Егер қарама-қайшы ATC нұсқауы РА-мен сәйкес келсе, ұшқыш ATC жағдайды толық біледі және жақсы шешім шығарады деп ойлауы мүмкін. Бірақ іс жүзінде ATC RA туралы пилот хабарлағанға дейін RA туралы білмейді. RA туралы пилот хабарлағаннан кейін, ATC кездесуге қатысқан әуе кемесінің ұшу бағытын өзгертуге тырыспауы керек. Демек, ұшқыш «РА-ны қадағалайды» деп күтілуде, бірақ іс жүзінде бұл әрдайым бола бермейді.

Кейбір елдерде әуе диспетчерлеріне кабинада орналастырылған РА туралы ақпарат беретін «RA downlink» енгізілген. Қазіргі уақытта әуе қозғалысының диспетчерлерінің RA төмендеуін пайдалануға қатысты ИКАО ережелері жоқ.

Пилоттық дайындық кезінде келесі тармақтарға назар аударылады:

  • Маневрді РА көрсеткен бағытқа қарсы бағытта жасамаңыз, себебі бұл соқтығысуға әкелуі мүмкін.
  • РА-ға жауап бергеннен кейін ұшу экипажының жұмыс жүктемесі рұқсат етілген уақытта РА диспетчеріне хабарлаңыз. RA жауабын бастамас бұрын бұл хабарламаны жасаудың қажеті жоқ.
  • Тазартылған биіктіктен ауытқуды азайту үшін РА-ны жоюға немесе РА-ны әлсіретуге мұқият болыңыз.
  • Мүмкін болса, контроллердің рұқсатымен жүріңіз, мысалы. РА-ға жауап беруімен бірге тыныс алу жолын немесе локализаторды ұстап қалуға бұрылыңыз.
  • RA оқиғасы аяқталғаннан кейін, тез арада алдыңғы ATC рұқсатына немесе нұсқаулығына оралыңыз немесе қайта қаралған ATC клиренсіне немесе нұсқамасына сәйкес болыңыз.[9]

RA орташа есеппен әр 1000 рейс сағаттарында болады /орташа қашықтық ұшақ және әр 3000 сағат сайын ұзақ жол ұшақ 2017 жылдың желтоқсанында ACAS нұсқаулық, Евроконтрол жағдайлардың шамамен 25% -ында табылған, ұшқыштар RA-ны дұрыс емес қадағалайды автопилот /ұшу директоры Автоматты түрде болдырмау маневрлеріне арналған TCAS.[10]

Трафиктің түрлері және шешімдер туралы кеңестер

ТүріМәтінМағынасыҚажетті әрекет[1][2][11]
TAТрафик; трафик.Көлденеңінен де, тігінен де бұзушы.Көрнекі байланысқа тырысыңыз, егер RA пайда болса, маневр жасауға дайын болыңыз.
РАӨрмелеу; көтерілу.Төменде бұзушы өтеді1500-2000 фут / мин жылдамдықпен көтерілуді бастаңыз
РАТүсу. Түсу.Бұзушы жоғарыдан өтеді.1500-2000 фут / мин жылдамдықпен төмендей бастаңыз
РАКөтерілуді көбейтіңіз.Зиянкестің дәл астынан өтеді2500 - 3000 фут / мин жылдамдықпен көтерілу.
РАТүсуді жоғарылатыңыз.Бұзушы дәл жоғарыда өтеді.Төмен түсу 2500 - 3000 фут / мин.
РАТөбеге шығуды азайтыңыз.Зиянкестің төменде болуы мүмкін.Баяу жылдамдықпен көтерілу.
РАТөмен түсуді азайтыңыз.Зиянкестен әлдеқайда жоғары болуы мүмкін.Баяу жылдамдықпен түсіңіз.
РАӨрмелеу; қазір көтеріл.Жоғарыдан өтіп бара жатқан қаскүнем енді төменнен өтеді.Төмен түсуден көтерілуге ​​ауысу.
РАТүсу; қазір түс.Төменнен өтіп бара жатқан бұзушы енді жоғарыдан өтеді.Төбеге көтерілуден құлдырауға ауысу.
РАТік жылдамдықты сақтау; қолдау.Тік жылдамдық сақталса, қаскүнемдікке жол берілмейді.Ағымдағы тік жылдамдықты сақтаңыз.
РАДеңгей өшірілді, деңгей өшірілді.Бастапқы РА әлсіреуі немесе бұзылуы мүмкін.Тегістеуді бастаңыз.
РАТік жылдамдықты бақылаңыз.Деңгейлі ұшу кезінде алда, үстінде немесе астында бұзушы.Деңгейлік ұшуда қалады.
РАӨту.Зиянкестің деңгейі арқылы өту. Әдетте кез-келген басқа РА-ға қосылады.Байланысты РА сәйкес жалғастырыңыз.
CCШиеленіссіз.Зиянкестер енді қауіп төндірмейді.Алдыңғы ATC рұқсатына жедел оралыңыз.

TCAS іс-шарасы кезінде ұшқыштар мен экипаждардың өзара әрекеттесуі

TCAS оқиғаларының өзара әрекеттесуі[9]
ҰшақКонтроллер
Жол қозғалысы туралы кеңес (TA)
Тек әуе кемелерінде қозғалыс туралы ескертулерге жауап ретінде маневр жасамаңызATC бөлуге жауапты болып қалады
Егер RA пайда болса, тиісті әрекетке дайындалуы керек; бірақ мүмкіндігінше ұшқыштар трафик туралы ақпарат сұрамауы керекЕгер экипаж сұраса, қозғалыс туралы ақпарат береді
Шешім туралы кеңес (RA)
Дереу жауап беріп, көрсетілгендей маневр жасаңыз, егер бұл ұшақтың қауіпсіздігіне қауіп төндірмесеРА жауап беретін әуе кемесінің ұшу бағытын өзгертуге тырыспаңыз
РА мен әуе қозғалысын басқару (АТҚ) маневр жасау туралы нұсқау арасында қайшылық болған жағдайда да РА-ны ұстану керекӘуе кемесіне ұшқыш тағайындалған ATC рұқсатының немесе нұсқауының шарттарына оралғанға дейін есеп бергенге дейін ешқандай рұқсат немесе нұсқаулық бермейді.
Ешқашан РА-ға қарсы мағынада маневр жасамаңыз және RA-ға қарсы мағынада тік жылдамдықты ұстамаңызЕсепті сөз тіркесін қолдана отырып мойындайды «РОГЕР»
Кез-келген РА-ға жауап ретінде әуе қозғалысын басқару жөніндегі нұсқаулықтан немесе рұқсаттан ауытқу кезінде:
  • Ұшу экипажының жұмыс жүктемесі рұқсат етілген бойда, ауытқу туралы тиісті АТС бөліміне хабарлаңыз.
  • Егер олар РА-ға қайшы келетін рұқсатты немесе нұсқаулықты орындай алмайтын болса, дереу ATC-ге хабарлаңыз.
Егер экипаж сұраса, қозғалыс туралы ақпарат береді
TCAS шығарған кез келген келесі РА-ны жедел орындауға міндеттіОсы ұшақ пен РА жасаған маневрдің тікелей салдары ретінде әсер еткен кез-келген басқа әуе кемесі арасындағы аралықты қамтамасыз етуге жауап береді, егер пилот TCAS RA туралы хабарлаған болса.
Ұшу жолының өзгеруін рұқсаттың кеңестерін орындау үшін қажетті минимумға дейін шектейді
Шиеленіссіз (КК)
Қақтығыс шешілген кезде жедел түрде ATC нұсқаулығының немесе рұқсаттың шарттарына ораладыОл зардап шеккен барлық әуе кемелеріне бөлуді қамтамасыз ету үшін жауапкершілікті қайтадан мойындайды:
  • Әуе кемесі тағайындалған ATC рұқсаттамасын немесе нұсқауын қайта бастағаны туралы және ұшқыш мойындаған альтернативті рұқсат немесе нұсқаулық беретіні туралы ұшқыштың хабарламасы
  • Әуе кемесінің тағайындалған ATC рұқсатын немесе нұсқаулығын қайта бастағаны туралы ұшқыштың есебі
Ағымдағы рұқсатқа оралғаннан немесе қайта бастағаннан кейін ATC-ге хабарлаңыз

Қауіпсіздік аспектілері

TCAS қауіпсіздігі бойынша зерттеулер жүйенің әуе кеңістігінде қауіпсіздігін 3 пен 5 аралығында жақсартады деп есептейді.[12]

Алайда, қалған тәуекелдің бір бөлігі TCAS әуе қақтығыстарын тудыруы мүмкін екендігі жақсы түсінікті: «Атап айтқанда, бұл қауіп төндіретін әуе кемесінің хабарланған биіктігінің дәлдігіне және қауіп төндіретін ұшақтың кенеттен маневр жасамайтындығына байланысты. TCAS шешімі бойынша кеңес (RA) жеңіліске ұшырайды. Қауіпсіздікті зерттеу сонымен қатар TCAS II ауа-райының қақтығыстарына әкелетінін көрсетеді ... «(Төмендегі сыртқы сілтемелерде TCAS II нұсқасының 7 және 7.1 (PDF) кіріспесінің 7-бетін қараңыз) .[1][2]

TCAS II-дің ықтимал проблемаларының бірі - бұл болдырмау маневрінің ұшу экипажын қауіпсіз биіктіктен төмен жерлерге түсуіне бағыттауы мүмкін. Жерге жақындықты енгізудің соңғы талаптары бұл қауіпті азайтады. Жерге жақындық туралы ескерту ескертулері кабинада TCAS ескертулеріне қарағанда басымдыққа ие.

Кейбір ұшқыштар ең жоғары биіктікте ұшып бара жатқанда, ұшақтарынан көтерілуді сұрағанда, қалай әрекет ету керектігін білмей дал болды. Қабылданған процедура RA альпинизмін мүмкіндігінше сақтау керек, биіктікке уақытша сауда жылдамдығы. RA-ға көтерілу тез аяқталуы керек. Егер тоқтап қалу туралы ескерту болса, онда ескерту басымдыққа ие болады.

Екі жағдай да TCAS II нұсқасының 7.0 нұсқасында қарастырылған және қазіргі уақытта түзету RA-мен IVSI дисплейіндегі жасыл доғаның көрінуімен бірге көтерілу немесе түсу жылдамдығының қауіпсіз шегін көрсету үшін қарастырылған. Алайда, кейбір жағдайларда бұл көрсеткіштер әуе кемесі үшін қауіпті жағдайға әкелуі мүмкін екендігі анықталды. Мысалы, егер TCAS оқиғасы екі әуе кемесі қону үшін бірінің үстіне бірі түскенде орын алса, төменгі биіктіктегі әуе кемесі алдымен «Түс, түс» RA, және өте төмен биіктікке жеткенде, бұл a-ға өзгереді «Деңгей төмен, деңгей төмен» RA, ұшқышты ұшақты теңестіруге бағыттайтын жасыл доғамен бірге. Бұл ұшақты құрлыққа түсіп келе жатқан бұзушының жолына қауіпті етіп орналастыруы мүмкін. Бұл мәселені түзету үшін өзгерту туралы ұсыныс жасалды.[13]

Жол қозғалысы бойынша кеңес беру жүйесімен байланыс (TAS)

TCAS технологиясы шағын бизнес және жалпы авиациялық авиация үшін өте қымбат болып шықты. Өндірушілер мен билік TCAS-ке тиімді баламаның қажеттілігін мойындады, сондықтан трафикке кеңес беру жүйелері жасалған. TAS - бұл TCAS I-дің оңайлатылған нұсқасы. Жүйе құрылымы, компоненттері, жұмысы, трафикті көрсету және TA логикасы бірдей, бірақ TAS минималды жұмыс өнімділігі стандарттары (MOPS) TCAS I-мен салыстырғанда кейбір жеңілдетуге мүмкіндік береді. [14][15]:

  • А және В класындағы жабдықтар ерекшеленеді, мұнда А класы TCAS I-мен бірдей, бірақ В класындағы құрылғылар трафикті көрсетусіз жұмыс істейді, олар ТА-ның кейбір визуалды көріністерімен бірге тек дыбыстық ТА береді.
  • TAS дисплейі монохромды болуы мүмкін.
  • Операциялық төзімділіктің шамалы айырмашылықтары бар.
  • TAS құрылғылары тек екі деңгейлі кеңестер бере алады: Басқа трафик және трафик бойынша кеңестер (TA). Шамамен трафикті көрсету және жақын кеңестер (ҚБ) міндетті емес, дегенмен TAS құрылғыларының көпшілігі шамамен трафиктің қадағалауын қамтамасыз етеді және стандартты TCAS I символикасын қолданады.
  • TCAS I жабдықтарындағы барлық кедергі әсерлері төмен деңгейде екеніне сенімді болу үшін, TCAS I жабдықтары жақын маңдағы TCAS ұшақтарының санын үздіксіз санап, олардың жауап алу жылдамдығын немесе қуаттылығын немесе екеуін де пайдалану шегіне сәйкестендіреді. Бұл TAS жабдықтарына да қатысты, бірақ TAS TCAS I-ге қарағанда жоғары сәулеленген қуат мәндерімен жұмыс істей алады, сонымен қатар TAS төмен қуат жүйесі ретінде жұмыс істеуді таңдалған қуат өнімділігі 42 Вт / сек деңгейінде таңдауы мүмкін, бұл жағдайда кедергілерді шектеу талабы алынып тасталды.

Келесі құжаттар TCAS I мен TAS арасындағы барлық айырмашылықтарды қамтиды:

  • TCAS I минималды өндірістік өнімділік стандарттары (MOPS) RTCA-DO-197A-да сипатталған,[14]
  • және осы құжатқа Трафиктік кеңес беру жүйесіне (TAS) қолданылатын өзгерістер TSO-C147a (немесе ETSO-C147a) 1-қосымшада жарияланған.[15]

Осының бәріне қарамастан, өндірушілердің көпшілігі жеңілдетілген құрылғылар жасаудың жоғарыда аталған мүмкіндіктерін пайдаланбайды. Нарықтық бәсекелестіктің салдарынан көптеген TAS жабдықтары TCAS I сияқты жұмыс істейді, кедергісі шектеулі, TCAS I символологиясын және т.б. қолданады, және тіпті TCAS I-ге қарағанда бақылаудың тиімділігі (қашықтықта және бақыланатын ұшақтарда) және техникалық сипаттамалары болуы мүмкін.

Автоматты тәуелді қадағалауға қатынас - Хабар тарату (ADS – B)

Автоматты тәуелді бақылау - хабар тарату (ADS-B) хабарламалары жеке транспардерлермен жабдықталған, жеке куәлік, орналасқан жері мен жылдамдығы сияқты ақпараттан тұратын әуе кемелерінен беріледі. Сигналдар 1090 МГц радиожиілікте таратылады. ADS-B хабарламалары 978 МГц диапазонында әмбебап қол жеткізу трансиверінде (UAT) тасымалданады.[16]

ADS-B хабарламаларын өңдеуге қабілетті TCAS жабдықтары бұл ақпаратты TCAS өнімділігін арттыру үшін «гибридтік қадағалау» деп аталатын әдістерді қолдана алады. Қазіргі уақытта, гибридті бақылау TCAS жабдығының осы әуе кемесінен жауап алу жылдамдығын төмендету үшін әуе кемесінен ADS-B хабарламаларын қабылдауды қолданады. Жауап алудың төмендеуі 1030/1090 МГц радиоарнасын пайдалануды азайтады және уақыт өте келе TCAS технологиясының пайдалану мерзімін ұзартады. ADS-B хабарламалары, сонымен қатар, шағын ұшақтардың кабинасында нақты уақыттағы трафикті қамтамасыз етуге (әуе кемелері үшін) арзан технологияға мүмкіндік береді.[17] Қазіргі уақытта UAT негізіндегі трафиктің өзгеруі Аляскада және АҚШ-тың шығыс жағалауындағы аймақтарда қамтамасыз етілген.

Гибридтік бақылау ADC-B ұшақтарының ұшу ақпаратын TCAS жанжалын анықтау алгоритмінде қолданбайды; ADS-B қауіпсіз түрде төмен жылдамдықпен жауап алуға болатын ұшақтарды анықтау үшін қолданылады.

Болашақта ADS-B хабарламаларында болатын мемлекеттік векторлық ақпаратты қолдану арқылы болжау мүмкіндіктерін жақсартуға болады. ADS-B хабарламаларын TCAS әдеттегіден гөрі үлкен диапазонда алуға болатындықтан, әуе кемесін TCAS бақылау алгоритмдері арқылы ертерек сатып алуға болады.

ADS-B хабарламаларында берілген жеке ақпарат, ұшақтың дисплейіндегі басқа ұшақтарды белгілеу үшін пайдаланылуы мүмкін (егер бар болса), әуе диспетчері көретінге ұқсас сурет салады және жағдай туралы хабардар етеді.[18][19]

TCAS және ADS кемшіліктері – B

Негізгі проблемасы ADS – B протоколдық интеграция - бұл соқтығысты болдырмау үшін қажет емес деп саналатын қосымша ақпараттардың қосымша қосындылығы. Жүйе дизайнына сәйкес бір әуе кемесінен неғұрлым көп мәліметтер берілсе, каналдардың тіркелген және шектеулі өткізу қабілеттілігіне байланысты жүйеге қатыса алатын ұшақтар саны аз болады (пакеттің ұзындығына 26/64 деректер биттерімен 1 мегабит / секунд) Mode S төмен сілтеме деректер форматының пакетінің биттік сыйымдылығы). 64 биттен тұратын S режиміндегі әр хабарлама үшін үстеме қабылдағышта сағаттық синхрондау және S пакетінің ашылуы үшін 8, Mode S пакетінің түрі үшін 6, кімнен келгені үшін 24 қажет. Бұл ақпарат үшін тек 26-ны қалдыратындықтан, бір хабарламаны жеткізу үшін бірнеше пакет қолданылуы керек. ADS-B «түзету» ұсынысы - бұл қабылданған халықаралық стандарт болып табылмайтын 128 биттік пакетке өту.[16] Екі тәсіл де арналар трафигін Лос-Анджелес бассейні сияқты орта үшін тұрақты деңгейден жоғарылатады.

Нұсқалар

Пассивті

Соқтығысты болдырмауға болатын жүйелер транспондер жердегі және әуедегі жүйелер тудыратын жауаптар пассивті болып саналады. Жердегі және әуедегі тергеушілер жақын жерде орналасқан транспондерлерден С режимінің биіктігі туралы ақпаратты сұрайды, оны трафик туралы ақпаратты үшінші тарап жүйелері бақылай алады. Пассивті жүйелер трафикті TCAS-қа ұқсас етіп көрсетеді, бірақ әдетте 7 мильден (13 км) аспайды.[дәйексөз қажет ]

TCAS I

TCAS I - бұл қазіргі заманғы TCAS II жүйесіне қарағанда арзан, бірақ қабілеті төмен жүйе жалпы авиация TCAS II үшін FAA мандатынан кейін әуе көлігінде пайдалану. TCAS I жүйелері ұшақтың айналасындағы қозғалыс жағдайын бақылауға қабілетті (шамамен 40 мильге дейінгі аралықта) және басқа ұшақтардың тіреуіші мен биіктігі туралы ақпарат ұсына алады. Ол сондай-ақ «Жол қозғалысы туралы кеңес» (ТА) түрінде соқтығысу туралы ескерту жасай алады. ТТ ұшқышқа басқа әуе кемесінің жақын жерде екендігі туралы ескертеді «Көлік, қозғалыс», бірақ ұсынылған емдеу құралын ұсынбайды; Әдетте әуе қозғалысын басқару көмегімен не істеу керектігін ұшқыш шешеді. Қауіп төнген кезде жүйе хабарлайды «Дау-дамайсыз».[20]

TCAS II

TCAS II - бұл 1989 жылы енгізілген алғашқы жүйе және TCAS аспаптарының ескертуінің қазіргі буыны болып табылады, бұл көптеген елдерде қолданылады. коммерциялық авиация ұшақ (төмендегі кестені қараңыз). US Airways 737 - AlliedBendix (қазіргі Honeywell) TCAS II жүйесімен сертификатталған алғашқы ұшақ. Ол TCAS I-нің барлық артықшылықтарын ұсынады, бірақ сонымен қатар ұшқышқа қауіптен аулақ болу үшін тікелей, дауыстық нұсқауларды ұсынады, «Шешім бойынша кеңес» (RA). Ұсынылатын әрекет «түзету» болуы мүмкін, бұл пилотқа тік жылдамдықты хабарлау арқылы өзгертуді ұсынады, «Түс, түс», «Өрмелеу, өрмелеу» немесе «Деңгей төмен, деңгей төмен» (тік жылдамдықты азайтуды білдіреді). Керісінше, «алдын-алу» РА шығарылуы мүмкін, ол ұшқыштарды қазіргі тік жылдамдықтан ауытқымауды ескертеді, «Тік жылдамдықты бақылау» немесе «Тік жылдамдықты сақтаңыз, ұстаңыз». TCAS II жүйелері пилоттарға бұйрықтар беруден бұрын олардың шешілу кеңестерін үйлестіреді, сондықтан егер бір ұшаққа түсу туралы нұсқау берілсе, екіншісіне әдетте жоғарыға көтерілу айтылады - бұл екі ұшақтың арасындағы аралықты барынша арттыру.[1][2]

2006 жылдан бастап ACAS II стандарттарына сәйкес келетін жалғыз іске асыру ИКАО[21] TCAS II 7.0 нұсқасы болды,[1] үш авионика өндірушісі шығарған: Рокуэлл Коллинз, Хонивелл және ACSS (авиациялық байланыс және қадағалау жүйелері; an L3 Technologies және Thales Avionics бірлескен кәсіпорын).

Кейін 2002 Überlingen-де әуедегі соқтығысу (1 шілде 2002 ж.), TCAS II мүмкіндіктерін жақсарту бойынша зерттеулер жүргізілді. Кеңінен кейін Евроконтрол кіріс және қысым, қайта өңделген TCAS II минималды жұмыс стандарттары (MOPS) құжаты RTCA (SC-147 арнайы комитетімен) бірлесіп жасалған[22]) және EUROCAE. Нәтижесінде 2008 жылға қарай TCAS II 7.1 нұсқасының стандарттары шығарылды[23] және RTCA DO-185B ретінде жарияланды[8] (Маусым 2008 ж.) Және EUROCAE ED-143 (2008 ж. Қыркүйек).

TCAS II нұсқасы 7.1[2] келісілген кездесулерде RA реверсияларын бере алады, егер әуе кемесінің бірі RA нұсқауына сәйкес келмесе (CP112E ұсынысын өзгерту).[24] Бұл нұсқадағы басқа өзгерістер - бұл анық емес мағынаны ауыстыру «Тік жылдамдықты реттеңіз, реттеңіз» RA «Деңгей өшірілді, деңгей төмендеді» РА, ұшқыштардың дұрыс жауап бермеуі үшін (CP115 ұсынысын өзгерту) .;[25] дұрыс емес және ықтимал қауіпті болдырмау үшін оң RA тек төмен немесе жоғары биіктіктегі жағдайдан (AGL 1000 фут немесе одан төмен немесе әуе кемесінің жоғарғы төбесінің жанында) әлсіреген кезде түзету / алдын-алу хабарландыруын жақсарту және жасыл доғалық дисплейді алып тастау ұшқышқа нұсқаулық (CP116 ұсынысын өзгерту).[13][26]

Үшін жүргізілген зерттеулер Евроконтрол, жақында жазылған жедел деректерді қолдана отырып, қазіргі уақытта[қашан? ] а ықтималдығы ауадағы соқтығысу еуропалық әуе кеңістігінде әрбір ұшу сағаты 2,7 х 10 құрайды−8 бұл әр 3 жылда бірге тең. TCAS II нұсқасы 7.1 іске асырылған кезде, бұл ықтималдық 4 есе азаяды.[26]

ACAS III болашақ жүйе ретінде ИКАО-ның 10-қосымшасында айтылғанымен, қазіргі бақылау жүйелерінің көлденең бақылау кезінде туындайтын қиындықтарға байланысты ACAS III жүзеге асуы екіталай. Қазіргі уақытта соқтығысудың алдын алудың болашақ жүйесін (ACAS X жұмыс атауымен) дамыту бойынша зерттеулер жүргізілуде.[27]

TCAS III

Бастапқыда TCAS II Enhanced деп тағайындалған, TCAS III көлденең ажыратымдылық бойынша кеңес беру мүмкіндігін қосатын TCAS II тұжырымдамасын кеңейту ретінде қарастырылды. TCAS III сияқты авиациялық компаниялар дамытқан соқтығыстан сақтану технологиясының «келесі буыны» болды Хонивелл. TCAS III TCAS II жүйесіне техникалық жаңартуларды енгізді және трафик бойынша кеңестер ұсына алатын және жолдағы қақтығыстарды шешетін мүмкіндікке ие болды. көлденең сондай-ақ ұшқыштарға арналған тік маневрлік директивалар. Мысалы, тікелей жағдайда бір ұшақ «оңға бұрыл, көтеріл», ал екіншісі «оңға бұрыл, төмен түс» бағытталуы мүмкін. Бұл көлденең және тік аспектілерде ұшақтар арасындағы жалпы алшақтықты одан әрі ұлғайтуға ықпал етеді. Көлденең директивалар жерге жақын екі әуе кемесі арасындағы қақтығыста пайдалы болар еді, егер бұл жерде тіке маневр жасау мүмкіндігі аз болса.[28]

TCAS III басқа ұшақтарға мойынтіректі тағайындау үшін TCAS бағытталған антеннасын қолдануға тырысады және осылайша көлденең маневр жасай алады (мысалы, солға немесе оңға бұрылу). Алайда, TCAS бағытталған антенналарының дәлдігіндегі шектеулерге байланысты бұл сала мүмкін емес деп тапты. The directional antennas were judged not to be accurate enough to generate an accurate horizontal-plane position, and thus an accurate horizontal resolution. By 1995, years of testing and analysis determined that the concept was unworkable using available surveillance technology (due to the inadequacy of horizontal position information), and that horizontal RAs were unlikely to be invoked in most encounter geometries. Hence, all work on TCAS III was suspended and there are no plans for its implementation. The concept has later evolved and been replaced by TCAS IV.[29][30]

TCAS IV

TCAS IV uses additional information encoded by the target aircraft in the Mode S транспондер reply (i.e. target encodes its own position into the transponder signal) to generate a horizontal resolution to an RA. In addition, some reliable source of position (such as Инерциялық навигация жүйесі немесе жаһандық позициялау жүйесі ) is needed on the target aircraft in order for it to be encoded.

TCAS IV has replaced the TCAS III concept by the mid 1990s. One of the results of TCAS III experience has been that the directional antenna used by the TCAS processor to assign a bearing to a received транспондер reply is not accurate enough to generate an accurate horizontal position, and thus a safe horizontal resolution. TCAS IV uses additional position information encoded on an air-to-air data link to generate the bearing information, so the accuracy of the directional antenna would not be a factor.

TCAS IV development continued for some years, but the appearance of new trends in data link such as Automatic Dependent Surveillance – Broadcast (ADS-B ) have pointed out a need to re-evaluate whether a data link system dedicated to collision avoidance such as TCAS IV should be incorporated into a more generic system of air-to-air data link for additional applications. As a result of these issues, the TCAS IV concept was abandoned as ADS-B development started.[30][31]

Current implementation

Although the system occasionally suffers from false alarms, pilots are now under strict instructions to regard all TCAS messages as genuine alerts demanding an immediate, high-priority response. Only Windshear Detection and GPWS alerts and warnings have higher priority than the TCAS. The FAA, EASA and most other countries' authorities' rules state that in the case of a conflict between TCAS RA and әуе қозғалысын басқару (ATC) instructions, the TCAS RA always takes precedence (this is mainly because of the TCAS-RA inherently possessing a more current and comprehensive picture of the situation than air traffic controllers, whose радиолокация /транспондер updates usually happen at a much slower rate than the TCAS interrogations).[1][2]If one aircraft follows a TCAS RA and the other follows conflicting ATC instructions, a collision can occur, such as the July 1, 2002 Überlingen disaster. In this mid-air collision, both airplanes were fitted with TCAS II Version 7.0 systems which functioned properly, but one obeyed the TCAS advisory while the other ignored the TCAS and obeyed the controller; both aircraft descended into a fatal collision.[32]

This accident could have been prevented if TCAS was able to reverse the original RA for one of the aircraft when it detects that the crew of the other one is not following their original TCAS RA, but conflicting ATC instructions instead. This is one of the features that will be implemented within Version 7.1 of TCAS II.[23][33][34]

Implementation of TCAS II Version 7.1 has been originally planned to start between 2009 and 2011 by retrofitting and forward fitting all the TCAS II equipped aircraft, with the goal that by 2014 the version 7.0 will be completely phased out and replaced by version 7.1. The FAA және EASA have already published the TCAS II Version 7.1 Technical Standard Order (TSO-C119c[35] and ETSO-C119c,[36] respectively) effective since 2009, based on the RTCA DO-185B[8] and EUROCAE ED-143 standards. On 25 September 2009 FAA issued Advisory Circular AC 20-151A[37] providing guidance for obtaining airworthiness approval for TCAS II systems, including the new version 7.1. On 5 October 2009, the Association of European Airlines (AEA) published a Position Paper[38] showing the need to mandate TCAS II Version 7.1 on all aircraft as a matter of priority. On 25 March 2010, the Еуропалық авиациялық қауіпсіздік агенттігі (EASA) published Notice of Proposed Amendment (NPA) No. 2010-03 pertaining to the introduction of ACAS II software version 7.1.[39] On 14 September 2010, EASA published the Comment Response Document (CRD) to the above-mentioned NPA.[40] Separately, a proposal has been made to amend the ИКАО standard to require TCAS II Version 7.1 for compliance with ACAS II SARPs.

ИКАО has circulated an amendment for formal member state agreement which recommends TCAS II Change 7.1 adoption by 1 January 2014 for forward fit and 1 January 2017 for retrofit. Following the feedback and comments from airline operators, EASA has proposed the following dates for the TCAS II Version 7.1 mandate in European airspace: forward fit (for new aircraft) 1 March 2012, retrofit (for existing aircraft) 1 December 2015. These dates are proposed dates, subject to further regulatory processes, and are not final until the Implementing Rule has been published.[26]

Among the system manufacturers, by February 2010 ACSS[41] certified Change 7.1 for their TCAS 2000 and Legacy TCAS II systems,[42] and is currently offering Change 7.1 upgrade for their customers.[43] By June 2010 Хонивелл published a white paper with their proposed solutions for TCAS II Version 7.1.[44] Рокуэлл Коллинз currently announces that their TCAS-94, TCAS-4000 and TSS-4100 TCAS II compliant systems are software upgradeable to Change 7.1 when available.[45]

Current limitations

While the safety benefits of current TCAS implementations are self-evident, the full technical and operational potential of TCAS is not fully exploited due to limitations in current implementations (most of which will need to be addressed in order to further facilitate the design and implementation of Тегін ұшу ) және NextGen:

  • Most TCAS II issues reported to the Aviation Safety Reporting System (ASRS) encompass anomalous or erroneous operation of TCAS II equipment, TCAS-induced distraction, airborne conflicts provoked by TCAS, and non-standard use of TCAS.[46]
  • Like a controller, TCAS II uses Mode C information to determine vertical separation on other traffic. Should Mode C even temporarily provide erroneous altitude information, an erroneous Resolution Advisory command to climb or descend may result. Unlike a controller, TCAS II cannot query the flight crew to determine if the problem lies with malfunctioning equipment.[46]
  • Pilots frequently cite TCAS II related auditory and workload interference with normal cockpit duties.[46]
  • Many TCAS incident reports received at the ASRS allege that pilot response to erroneous TCAS commands has promoted a conflict where, initially, none existed. Consider the following near mid-air collision (NMAC) where the TCAS II RA may well have been triggered by the high climb rate of air carrier (Y).[46]
  • TCAS is limited to supporting only vertical separation advisories, more complex traffic conflict scenarios may however be more easily and efficiently remedied by also making use of lateral resolution maneuvers; this applies in particular to traffic conflicts with marginal terrain clearance, or conflict scenarios that are similarly restricted by vertical constraints (e.g. in busy RVSM airspace)
  • ATC can be automatically informed about resolution advisories issued by TCAS only when the aircraft is within an area covered by a Mode S, or an ADS-B monitoring network. In other cases controllers may be unaware of TCAS-based resolution advisories or even issue conflicting instructions (unless ATC is explicitly informed by cockpit crew members about an issued RA during a high-workload situation), which may be a source of confusion for the affected crews while additionally also increasing pilot work load. In May 2009, Luxembourg, Hungary and the Czech Republic show downlinked RAs to controllers.
  • In the above context, TCAS lacks automated facilities to enable pilots to easily report and acknowledge reception of a (mandatory) RA to ATC (and intention to comply with it), so that voice radio is currently the only option to do so, which however additionally increases pilot and ATC workload, as well as frequency congestion during critical situations.
  • In the same context, situational awareness of ATC depends on exact information about aircraft maneuvering, especially during conflict scenarios that may possibly cause or contribute to new conflicts by deviating from planned routing, so automatically visualizing issued resolution advisories and recalculating the traffic situation within the affected sector would obviously help ATC in updating and maintaining situational awareness even during unplanned, ad hoc routing changes induced by separation conflicts.
  • Today's TCAS displays do not provide information about resolution advisories issued to other (conflicting) aircraft, while resolution advisories issued to other aircraft may seem irrelevant to another aircraft, this information would enable and help crews to assess whether other aircraft (conflicting traffic) actually comply with RAs by comparing the actual rate of (altitude) change with the requested rate of change (which could be done automatically and visualized accordingly by modern avionics), thereby providing crucial realtime information for situational awareness during highly critical situations.
  • TCAS displays today are often primarily range-based, as such they only show the traffic situation within a configurable range of miles/feet, however under certain circumstances a "time-based" representation (i.e. within the next xx minutes) might be more intuitive.
  • Lack of terrain/ground and obstacle awareness (e.g. connection to TAWS, оның ішінде MSA sector awareness), which might be critical for creating feasible (non-dangerous, in the context of terrain clearance) and useful resolution advisories (i.e. prevent extreme descent instructions if close to terrain), to ensure that TCAS RAs never facilitate CFIT (Controlled Flight into Terrain) scenarios.
  • Aircraft performance in general and current performance capabilities in particular (due to active aircraft configuration) are not taken into account during the negotiation and creation of resolution advisories (as it is the case for differences between different types of aircraft, e.g. turboprop/jet vs. helicopters), so that it is theoretically possible that resolution advisories are issued that demand climb or sink rates outside the normal/safe flight envelope of an aircraft during a certain phase of flight (i.e. due to the aircraft's current configuration). Furthermore, as all traffic is being dealt with equally, there's no distinction taking place between different types of aircraft, neglecting the option of exploiting aircraft-specific (performance) information to issue customized and optimized instructions for any given traffic conflict (i.e. by issuing climb instructions to those aircraft that can provide the best climb rates, while issuing descend instructions to aircraft providing comparatively better sink rates, thereby hopefully maximizing altitude change per time unit, that is separation). As an example, TCAS can order an aircraft to climb when it is already at its service ceiling for its current configuration.[47]
  • TCAS is primarily extrapolation-oriented, as such it is using algorithms trying to approximate 4D trajectory prediction using the "flight path history", in order to assess and evaluate the current traffic situation within an aircraft's proximity, however the degree of data- reliability and usefulness could be significantly improved by enhancing said information with limited access to relevant flight plan information, as well as to relevant ATC instructions to get a more comprehensive picture of other traffic's (route) plans and intentions, so that flight path predictions would no longer be merely based on estimations but rather нақты aircraft routing (FMS ұшу жоспары ) and ATC instructions. If TCAS is modified to use data that are used by other systems, care will be required to ensure that the risks of common failure modes are sufficiently small.
  • TCAS is not fitted to many smaller aircraft mainly due to the high costs involved (between $25,000 and $150,000). Many smaller personal business jets for example, are currently not legally required to have TCAS installed, even though they fly in the same airspace as larger aircraft that are required to have proper TCAS equipment on board. The TCAS system can only perform at its true operational potential once all aircraft in any given airspace have a properly working TCAS unit on board.
  • TCAS requires that both conflicting aircraft have transponders. If one aircraft doesn't have a transponder, then it will not alert TCAS as there is no information being transmitted.

To overcome some of these limitations, the FAA is developing a new collision avoidance logic based on dynamic programming.

In response to a series of midair collisions involving commercial airliners, Линкольн зертханасы was directed by the Federal Aviation Administration in the 1970s to participate in the development of an onboard collision avoidance system. In its current manifestation, the Traffic Alert and Collision Avoidance System is mandated worldwide on all large aircraft and has significantly improved the safety of air travel, but major changes to the airspace planned over the coming years will require substantial modification to the system.[48]

ACAS X

A set of new systems called ACAS X[49] will use this new logic:

  • ACAS Xa will be a direct replacement for TCAS II, using active surveillance
  • ACAS Xo will be collision avoidance tuned to work in some currently difficult operational situations, notably closely spaced parallel approaches.
  • ACAS Xu will allow multiple sensor inputs and be optimised for unmanned airborne systems.
  • ACAS Xp will be designed for aircraft with only passive surveillance (ADS-B).

The first FAA-scheduled industry meeting was held in October 2011 in Washington DC, to brief avionics manufacturers on the development plans for "ACAS X" – including flight demonstrations scheduled for fiscal 2013. The FAA says its work "will be foundational to the development of minimum operational performance standards" for ACAS X by standards developer RTCA.[50]

It is estimated that, if ACAS X will be further developed and certified, ACAS X will not be commercially available before mid 2020s. And it is said to be unclear at this stage whether ACAS X would provide any horizontal resolutions.[51]

Regulatory situation around the world

Jurisdiction (Agency)Classification of aircraftTCAS modeDate of mandate
Үндістан (DGCA )Aeroplane having a maximum certified passenger seating configuration of more than 30 seats or a maximum payload capacity of more than 3 tons[52]TCAS II31 желтоқсан 1998 ж
АҚШ (FAA )All commercial turbine-powered transport aircraft with more than 30 passenger seats (or MTOM above 33,000 lb or 15,000 kg)TCAS II1 қаңтар 1993 ж
Еуропа (EASA )All civil turbine-powered transport aircraft with more than 30 passenger seats (or MTOM above 15,000 kg)[53]TCAS II1 қаңтар 2000 ж
Еуропа (EASA )All civil turbine-powered transport aircraft with more than 19 passenger seats (or MTOM above 5,700 kg)[53]ACAS II (Effectively TCAS II Version 7.1)1 наурыз 2012
Австралия (CASA )All commercial turbine-powered transport aircraft with more than 30 passenger seats (or MTOM above 15,000 kg)[54]TCAS II1 қаңтар 2000 ж
Гонконг (Азаматтық авиация департаменті )All aircraft in Hong Kong with more than 9 passenger seats (or MTOM greater than 5,700 kg)[55]TCAS II Version 7.01 қаңтар 2000 ж
Бразилия (National Civil Aviation Agency )All transport category aircraft with more than 30 passenger seatsTCAS II Version 7.01 қаңтар 2008 ж
Перу (General de Aeronáutica Civil )All civil turbine-powered transport aircraft with more than 19 passenger seats (or MTOM above 5,700 kg)[56][57]ACAS II (Effectively TCAS II Version 7.0)1 қаңтар 2005 ж
Аргентина (ANAC )All civil turbine-powered transport aircraft with more than 19 passenger seats (or MTOM above 5,700 kg)[58]ACAS II (Effectively TCAS II Version 7.0)1 желтоқсан 2014

Сондай-ақ қараңыз

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ а б в г. e f ж сағ мен j к Introduction to TCAS II Version 7[тұрақты өлі сілтеме ]
  2. ^ а б в г. e f ж сағ мен j к Introduction to TCAS II Version 7.1
  3. ^ а б в 20-151B - Airworthiness Approval of Traffic Alert and Collision Avoidance Systems (TCAS II), Versions 7.0 & 7.1 and Associated Mode S Transponders (PDF), faa.gov, March 18, 2014, p. C1, алынды 13 қазан, 2018
  4. ^ https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/07/Boeing_737-300%2C_D-ABEK_and_Gulfstream_IV%2C_N77SW%2C_26_February_1999.pdf
  5. ^ https://www2.sust.admin.ch/pdfs/AV-airprox/2165_d.pdf
  6. ^ https://www.ndtv.com/india-news/major-mid-air-collision-in-mumbai-between-international-flights-averted-2008919?amp=1&akamai-rum=off
  7. ^ "[REAL ATC] United and Cathay receive TCAS-RA inbound San Francisco!". Youtube.com. VASAviation. Алынған 17 шілде 2020.
  8. ^ а б в FAA DO-185 Materials and RTCA SC-147 Activities Мұрағатталды 2011-05-07 сағ Wayback Machine
  9. ^ а б в ICAO Document 9863 - Chapter 6 Мұрағатталды 2012-03-05 Wayback Machine
  10. ^ Tim Wuerfel (Sep 13, 2018). "Opinion: How To Properly Introduce Avionics Upgrades". Авиациялық апталық және ғарыштық технологиялар.
  11. ^ "Honeywell TCAS System User Manual" (PDF). Архивтелген түпнұсқа (PDF) 2011-10-07. Алынған 2011-04-24.
  12. ^ ACAS Programme Work Package 1 Мұрағатталды 2011-07-22 сағ Wayback Machine
  13. ^ а б Change proposal CP116 Мұрағатталды 2011-07-17 сағ Wayback Machine
  14. ^ а б "Product - Community Hub". my.rtca.org. Алынған 2020-11-29.
  15. ^ а б "Current Technical Standard Order". rgl.faa.gov. Алынған 2020-11-29.
  16. ^ а б ADS-B System Description for the UAT Мұрағатталды 2011-09-28 сағ Wayback Machine
  17. ^ "TCAS 7.1 | ADSB Straight Talk". Duncanaviation.aero. 2012-03-01. Архивтелген түпнұсқа 2013-05-16. Алынған 2013-09-22.
  18. ^ Potential cooperation between TCAS and ASAS Мұрағатталды 2011-07-17 сағ Wayback Machine
  19. ^ "Terms of Reference - Future ADS-B / TCAS Relationships" (PDF). Архивтелген түпнұсқа (PDF) 2011-09-29. Алынған 2011-04-24.
  20. ^ FAA TCAS Home Page Мұрағатталды 2011-07-21 сағ Wayback Machine
  21. ^ ACAS II ICAO Provisions Мұрағатталды 2010-04-21 Wayback Machine
  22. ^ "SC-147 Terms of Reference - Revision 9" (PDF). Архивтелген түпнұсқа (PDF) 2011-09-29. Алынған 2011-08-28.
  23. ^ а б Decision criteria for regulatory measures on TCAS II version 7.1 Мұрағатталды 2011-06-12 сағ Wayback Machine
  24. ^ Change proposal CP112E Мұрағатталды 2009-01-09 at the Wayback Machine
  25. ^ Change proposal CP115 Мұрағатталды 2009-01-09 at the Wayback Machine
  26. ^ а б в EUROCONTROL - TCAS II Version 7.1 Мұрағатталды 2010-04-21 Wayback Machine
  27. ^ "EUROCONTROL - ACAS II Overview and Principles". Eurocontrol.int. Архивтелген түпнұсқа 2013-09-27. Алынған 2013-09-22.
  28. ^ "Project Report ATC-231" (PDF). Архивтелген түпнұсқа (PDF) 2010-06-13. Алынған 2011-04-24.
  29. ^ Skybrary ACAS
  30. ^ а б TCAS and Transponders
  31. ^ FAA Engineering Development Services Group - TCAS Support Мұрағатталды 2011-04-26 сағ Wayback Machine
  32. ^ BFU Investigation Report AX001-1-2/02 Мұрағатталды 2007-01-23 Wayback Machine
  33. ^ TCAS Safety Study - Collision risk due to TCAS safety issues Мұрағатталды 2012-03-05 Wayback Machine
  34. ^ TCAS Safety Study - Collision risk due to TCAS safety issues (Presentation) Мұрағатталды 2012-03-05 Wayback Machine
  35. ^ FAA Technical Standard Order TSO-C119c
  36. ^ European Technical Standard Order ETSO-C119c
  37. ^ FAA Advisory Circular AC 20-151A - Airworthiness Approval of Traffic Alert and Collision Avoidance Systems (TCAS II), Versions 7.0 & 7.1 and Associated Mode S Transponders
  38. ^ AEA Position Paper on TCAS Version 7.1 implementation
  39. ^ EASA Deviation Request #56
  40. ^ Comment Response Document (CRD) to NPA 2010-03 Мұрағатталды 2010-10-09 Wayback Machine
  41. ^ "ACSS Change 7.1 for TCAS II". Архивтелген түпнұсқа 2011-09-14. Алынған 2011-08-27.
  42. ^ Press Release - ACSS Certifies Change 7.1 for TCAS 2000 and Legacy TCAS II[тұрақты өлі сілтеме ]
  43. ^ ACSS Change 7.1 for TCAS II flyer[тұрақты өлі сілтеме ]
  44. ^ Honeywell Solutions for TCAS II Change 7.1 Мұрағатталды 2011-07-12 сағ Wayback Machine
  45. ^ Rockwell Collins Traffic surveillance products
  46. ^ а б в г. "TCASII-Genie Out of the Bottle?". Asrs.arc.nasa.gov. 1992-07-29. Алынған 2013-09-22.
  47. ^ "New Zealand B747 Close Midair Encounter Civil Aviation Forum". Airliners.net. Алынған 2013-09-22.
  48. ^ «Мұрағатталған көшірме» (PDF). Архивтелген түпнұсқа (PDF) 2015-02-10. Алынған 2014-02-09.CS1 maint: тақырып ретінде мұрағатталған көшірме (сілтеме)
  49. ^ "99-Airborne Collision Avoidance System (ACAS X) - 12302 (Archived) - Federal Business Opportunities: Opportunities". Fbo.gov. 2012-09-10. Алынған 2013-09-22.
  50. ^ "FAA Developing Next-Generation TCAS". Aviationweek.com. 2012-09-12. Архивтелген түпнұсқа 2013-09-27. Алынған 2013-09-22.
  51. ^ "EUROCONTROL - Frequently Asked Questions (FAQ)". Eurocontrol.int. Архивтелген түпнұсқа 2008-05-12. Алынған 2013-09-22.
  52. ^ "Air Transport Circular No". Dgca.nic.in. 1998-12-31. Алынған 2013-09-22.
  53. ^ а б European ACAS II Mandate Мұрағатталды 2010-04-21 Wayback Machine
  54. ^ Explanatory Statement regarding TCAS for CASA(PDF) Мұрағатталды 2006-08-22 сағ Wayback Machine
  55. ^ Airworthiness Notice No. 24 (PDF) Мұрағатталды 2007-09-28 Wayback Machine
  56. ^ DGAC Perú - RAP 121 - Subpart K (PDF) Мұрағатталды 2011-07-22 сағ Wayback Machine
  57. ^ DGAC Perú - RAP 135 - Subpart C (PDF) Мұрағатталды 2011-07-22 сағ Wayback Machine
  58. ^ ANAC - Argentine Civil Aviation Regulations

Сыртқы сілтемелер