文档介绍：摘要:随着现代空中交通的迅速发展和飞机数量的日益增加,有限空域内飞机的密度自然也随之加大,飞机之间的水平间隔和垂直间隔随之减小,这导致飞机非安全接近的可能性大大增加。为了避免飞机之间危险接近或碰撞的情况发生...
图:TCASII型标示图
体形庞大的飞机为何能在浩瀚的天空中自由翱翔而不会相撞?听到这个问题,相信不少人会说:“因为他们有各自不同的航路和管制员的精准指挥。”事实上,除了这两个不可或缺的因素外,飞机自身的空中防撞系统(TCAS)也发挥着巨大的作用。可以说,TCAS是民航运输飞机不依赖地面系统而防止空中碰撞的最后一道防线。
民航领域的“鱼群探测器”
随着现代空中交通的迅速发展和飞机数量的日益增加,有限空域内飞机的密度自然也随之加大,飞机之间的水平间隔和垂直间隔随之减小,这导致飞机非安全接近的可能性大大增加。为了避免飞机之间危险接近或碰撞的情况发生,各种型号的现代民用客机都安装了TCAS。
那么,到底什么是TCAS?该系统又是如何发挥空中防撞作用的?
百度百科对TCAS这样解释:“TCAS”是英文“TRAFFICALERTANDCOLLISIONAVOIDANCESYSTEM”的缩写,是安装于中大型飞机上的一组电脑系统,用以防止飞机在空中互撞。有些飞行员昵称其为“鱼群探测器”,因为用途类似。
一位业内专家告诉记者,TCAS作为一种机载系统,独立于地面的空中交通管制系统而工作,能显示在飞机周围活动的其他飞机的位置,并在有可能碰撞的情况下向飞行员发出警告。它有助于机组维持与其他装有机载应答机系统(ATC)的飞机之间的空中交通安全间隔。
具体来说,TCAS可以为飞机形成一个保护区,在这个保护区内它可以向邻近的飞机发出询问信号,通过入侵飞机的ATC系统对询问信号的应答,获得入侵飞机的代码、高度、航向和其他数据,并在驾驶舱内的显示器里以不同颜色的图形显示出来。TCAS计算机再通过数据分析,判断出入侵飞机对本机的威胁等级。如果有其他飞机闯入飞机的保护区并且有相撞危险时,TCAS就会用颜色变化的TA(交通告警)来向飞行员发出咨询提示,或发出垂直机动指示,以指导驾驶员避免与入侵飞机发生冲突;如果驾驶员没有采取措施而入侵飞机还在持续接近,TCAS就不是用颜色变化来提醒飞行员了,而是会用语音来指示避撞动作,如“爬升(Climb)!爬升(Climb)!爬升(Climb)!”“下降(Descend)!下降(Descend)!下降(Descend)!”这就是RA(决断告警)询问。对方飞机若有装TCAS,也会发出同样的警告。这时,只要飞行员按照指示操作,飞机就会轻而易举地规避与其他飞机相撞的危险。
事实上,TCAS的开发过程并不是一蹴而就的。开发有效的机载防撞系统,一直是航空工业界多年来的目标。
资料显示,TCAS研究的历史可追溯到上世纪50年代。1955年,当时本迪克斯航空电子公司(目前已并入霍尼韦尔公司)的莫雷尔博士发表了《碰撞物理》一文,其中包括确定进近飞机间接近速率的计算机算法,这是研究所有防撞系统的基础。
1956年,美国民航管理技术发展中心发布的报告指出:“在过去4年间实施的测试结果表明,仅一般地使用接近警告设备就会稳定地降低空中相撞的威胁。”此后,空中交通流量的持续增长引起了业界对此类设备的极大兴趣。同时,发生在美国的一系列空中相撞事件,对机载防撞系统的研究和开发亦起到了重要的推动作用。1956年6月30日,在科罗拉多大峡谷上空6500米处,两架民航班机相撞造成128人死亡。随后,美国民航当局启动了对有效防撞系统的研发工作。1978年,一架轻型飞机在圣地亚哥上空与一架民航班机相撞,美国联邦航空局(FAA)开始启动对TCAS的研究,本迪克斯航空电子公司在此期间还为FAA研制了数架原理样机。
而最终让美国国会立法要求实施TCAS的事件是,1986年8月31日在加利福尼亚州靠近洛杉矶国际机场的塞里图斯空域内,一架墨西哥航空的DC-9飞机与一架私人飞机在空中相撞。不久后,本迪克斯航空电子公司获得了FAA对TCAS的首次鉴定。TCAS的作用从那时起得到了肯定,并且逐渐被全球民航界使用和推广。
如今,经过数十年的发展与改进,TCAS以其探测范围大、探测精度高、反应速度快、显示清晰、易辨读等卓越的性能,越来越受到航空公司的欢迎,并受到飞行员和管制员的喜爱。在空中交通管制部门因特殊情况不能正常提供飞行间隔服务或管制服务而出现人为工作差错时,TCAS能有效降低航空器相撞的可能性。因此,它被看成是对空中交通管制工作的有益补充和监督,是保证飞机空中飞行安全的得力助手。
不同操作带来的风险
是否安装了TCAS就能完全避免空中相撞事故呢?其实也不尽然。因为即便设备再先进,也要由人来进行操作,这就有可能因人为操作不当而酿成惨剧。