空中交通警戒和防撞系统的发展历程

现代飞机上的防撞系统,美国称为空中交通警戒和防撞系统(TCAS,TrafficAlertandCollisionAvoidanceSystem),欧洲称为机载防撞系统(ACAS,AirborneCollisionAvoidanceSystem),两者实际上的含义、功能是一致的。防撞系统可显示飞机周围的情况,并在需要时提供语音告警,同时帮助飞行员以适当机动方式躲避危险,这些都有助于避免灾难性事故的发生。     

机载防撞系统（ACAS）的应用和实施对策

ViewineattheApplicationofACAS一、机载防撞系统（ACAS）的发展机载防撞系统即ACAS是一种基于机载二次监视雷达应答器的应答信号,在空中飞机之间具有潜在冲突时向飞机驾驶员提供警告信息的装置。机载防控系统的早期应用是美国联邦航空局（FAA）开发的交通告警和防撞系统叶CAS）。在先期的应用中,TCAS系统在技术方面的诸多问题显示其还不够成熟,例如：虚假告警率较高,以致过多地分散了飞行员的注意力;在提供防控解脱信息后,飞机响应采取动作时会构成与其他飞机之间的新的威胁;以及飞机避让可能会产生与地面管制员命令相矛…     

通用无人机仿整机自动测试系统设计与实现

如何高效而精确的检测无人机机载设备的功能与性能,越来越重要且急迫。文章提出了一种将无人机机载计算机作为自动测试系统组成部分,并利用测试资源模拟无人机机载设备输入输出信号,仿真机载设备功能的测试系统设计方法,充分发挥机载计算机本身与其他机载设备的数据交联功能,以保持测试系统与实际装备工作环境一致,使得无人机整机BIT和正常工作过程能顺利完成。通过配备不同型号无人机的机载计算机和测试附件,可完成多型号无人机的测试,有效提高了内场检测维修的能力,提升了无人机的战斗力。     

某型飞机地面工作站自主保障研究

某型飞机地面工作站含飞参和客观检查系统(COK)战斗使用两大分析系统.飞参分析系统用于分析与飞机发动机相关的、涉及飞行安全的参数,以此评估飞机及机载设备的安全工作能力,及时发现隐患,保证飞行安全,COK战斗使用分析系统用于分析机载记录存储器记录的参数以及机载视频记录系统录制的视频,以此评估飞行员和机载电子设备完成战斗任务的能力.     

基于实验室认可体系下的机载设备适航认证

<正>针对目前国产机载设备包括PMA设备研发适航认证的迫切需求,提出了在实验室认可体系下进行适航认证实验的可行性和优越性,以及对国产机载设备的取证和参与国际竞争的重要意义。随着我国民航的飞速发展以及C919项目的推进,大量的国产机载设备尤其是机载电气电子设备和PMA件研发成功,如飞机娱乐系统设备、飞机座椅电源系统设备、厨房设备、货舱设备等,且已开始安装在波音777和空客A330等飞机上,预计未来越来越多的国产机载设备将用于各种民用飞机上,机载设备的适航认证实验工作任务将十分巨     

A340机载导航系统分析

介绍了A340导航系统：大气数据惯性基准系统、电子飞行仪表系统、ATC／S模式应答机及机载防撞系统等。分析了机载导航系统的现状及发展方向，为同类飞机的雏护和培训提供参考。     

自由飞行下基于分段维纳过程的碰撞风险研究

在自由飞行下,飞机的碰撞风险与通信导航监视(CNS)定位误差、机载防撞系统可靠性等因素有关。CNS引起的定位误差可视为正态分布,以机载防撞系统告警区为界,在告警区外飞机视为匀速,相对距离视为一般维纳过程;在告警区内飞机为避撞进行航迹和速度调整,视为变速,相对距离视为伊藤过程。根据此相对运动特点,建立了基于维纳过程的分段碰撞概率模型,并对不同初始状态时的情形进行求解。算例结果表明了模型的可行性。     

机载环境报警系统及其发展

近地警告系统（GPWS）、交通警戒与防撞系统（TCA）和风切变探测系统均为机载环境报警系统，它们是防止飞机撞地事故、避免和防止空中飞机相撞事故和避免风切变引起的事故的有效设备，对保障飞行安全，作出了重大贡献。这三种机载环境报警系统的报警优先顺序为：第一风切变；第二GPWS；第三TCAS。一、交通警戒的防撞系统（TCAS）1996年，墨西哥航空公司的一架客机在塞里托斯上空与一架小型飞机相撞后，有82人丧生，因而美国国会下令美国所有3O座以上的客机都要安装TCASZ设备。美国联邦航空局（FAA）也要求10－3O座的客机在1995…     

飞机机载维护系统的设计考虑

飞机机载维护系统的主要目标是支持客户要求的飞机检修,以达到最小的维修成本和操作成本,达到最大的操作可靠性,因此在飞机设计中需要考虑如何设计机载维护系统。从机载维护系统的设计理念、系统安全与维护、飞机机载维护系统(OMS)故障处理、系统接口、维护处理、人机接口进行了探讨,希望能让读者更好地了解飞机机载维护系统,扩展设计思路,设计更好的机载维护系统。     

面向弹射/拦阻过程的机载系统抗冲击试验方法

相对于陆基飞机,舰载机苛刻的使用环境对起落架、拦阻钩等系统及其机载设备的强度设计提出了更为苛刻的要求.需要有更完善的试验验证手段,对机载系统在弹射、着舰与拦阻冲击载荷作用下的动强度设计进行评估,对系统的可靠性进行考核.依据现有规范和实测数据,从舰载机弹射/拦阻冲击环境和试验系统构建入手,研究了试验条件由来、试验方案实施...     

加强机载交通和地形避撞告警功能提高自治飞行能力

从飞机的安全间隔保障和空中避撞告警，以及飞机的地形避撞和近地警告两个问题的现有手段和正在发展中的某些新概念、新技术出发，说明交通和地形信息资源的开发利用，有助于更好地增强机上信息环境，发挥交通和避撞的告警和显示功能，提高自治飞行（ＡｕｔｏｎｏｍｏｕｓＦｌｉｇｈｔ）能力；在未来空域环境中过渡到飞机避撞责任由驾驶员和管制员双方分担。重点介绍机载间隔保障系统（ＡＳＡＳ）概念，其所用的广播式自动相关监视（ＡＤＳ－Ｂ）和驾驶舱交通信息显示（ＣＤＴＩ）技术，此外也介绍预测型近地警告和利用地形数据库的仿前视地形复现技术。     

History of Time-Frequency Technology

Present-day collision avoidance systems (CAS) of the time-frequency variety employ modes of operation similar to those of airborne equipment which has been operating in military aircraft since 1959. A fleet operational evaluation of these systems began in 1961 in aircraft of U. S. Navy Helicopter Squadron HS-4, based on the aircraft carrier U.S.S. Yorktown. This equipment utilized a local clock in each aircraft, a separate time slot for each aircraft's interrogation signal, air-to-air coarse synchronization of all stations, and sufficient free-drift stability for time slot keeping. Operational use of one-way ranging with elimination of propagation delay offsets, higher clock stability for open-loop time keeping in the SNS-64 ... AN/APN-169 family of systems began in 1964 in U. S. Air Force C-130E turboprop aircraft. In 1965, use of the EROS I collision avoidance system began during flight testing of F-4 Phantom supersonic aircraft.     

A320系列飞机TCAS故障签派放行处置研究

空中交通警报与避撞系统( traffic alert and collision avoidance system,简称 TCAS)是机载监视系统中的重要组成部分, 对于避免航空器危险接近,保证航空器安全有着重要作用。 针对签派工作中 TCAS 故障放行难点问题,分别从飞机以自身动力滑出前、以自身动力滑出后、起飞后三个阶段展开分析。 首先,由于 TCAS 系统依托的设备多,关联系统复杂,先介绍了 TCAS 系统的组成以及依托设备的常见故障。 其次,以 TCAS 的工作原理为基础,分析了各个关联设备如应答机、惯性导航和大气数据基准等故障导致 TCAS 故障的机理。 再次,给出了关于 TCAS 失效能否继续实施缩小垂直间隔( reduced vertical separation minimum, 简称 RVSM)的说明,指出 TCAS 不是运行 RVSM 空域的基本设备,需要区分造成 TCAS 失效的原因。 最后,从三个阶段对 TCAS 故障及关联设备故障展开分析,分别给出了滑出前 AP / FD TCAS 方式丢失、导航 TCAS 失效,滑出后及起飞后 TCAS 故障和关联系统故障并给出签派解决方案。     

Inflight path planning replacing pure collision avoidance, usingADS-B

This paper proposes a method of collision avoidance planning using automatic dependent surveillance-broadcast (ADS-B) and dynamic programming (DP). It in essence allows air traffic control (ATC) within the cockpit for remote or uncontrolled airspace and is a step toward Free Flight. This paper reviews the approach to collision avoidance in the aircraft industry and to similar problems in other industries. DP is one solution method used in other industries for the problem of path planning to avoid collisions with fixed obstacles. The solution proposed here for the aircraft case uses DP applied to the moving obstacle case. The problem is first simplified by assuming fixed obstacles for the cost minimisation algorithms. These fixed obstacles are then moved with time and the minimisation process is started again. Although this method works well in most cases, situations can be constructed where this method fails, allowing a collision. A modified approach is proposed, where the movement of obstacles is included more explicitly in the cost minimisation algorithm. This modification allows solutions which are complete and ensures safe maneuvres and should be considered as an aid to the Traffic alert and Collision Avoidance System (TCAS)     

Experimental Detection of Anomalous Mode-C Reports Using Radar Data

A new methodology to scan automated radar terminal system (ARTS-III) data for aircraft tracks exhibiting probable mode-C encoder/transponder faults is described. The tracks of more than 8000 climbing or descending aircraft, recorded at the Seattle-Tacoma terminal area, were analyzed using this method. Based on this sample, the probability of the previously recognized "stuck C-bit" error is estimated to be 0.44 percent (0.31-0.61 percent, 95 percent confidence). In addition, a new, more subtle error, here termed the "deficient response," was discovered which is estimated to occur with a probability of 0.77 percent (0.59-0.98 percent, 95 percent confidence). Subsequent tests found this new error to have much less impact on traffic alert and collision avoidance system (TCAS) performance than does the stuck C-bit error.     

Broadcasting of a Digitally Coded List of Transponder Equipped Aircraft Scanned by FAA Ground Radars as a Means of Collision Avoidance, Navigation, Air Traffic Structuring, and Airfield Approach

An air traffic control system is proposed in which 1) all aircraft are equipped wit transponders, 2) FAA radar sites broadcast a digitally coded list of the identity, altitude, and coordinates of aircraft scanned, 3) each aircraft on receiving this list converts it into a PPI display with the blip of that aircraft branded and blips of off-altitude aircraft blanked, and 4) superimposed on this display are projected maps of airways appropriate to the particular radar and the aircraft altitude. This system could provide a fairly complete capability for air traffic control, structuring, navigation, and collision avoidance at a cost of about 3000 dollars per aircraft. It would replace most navigational and communication equipment now in use and could be operational in several years.     

空中交通防撞系统(TCAS Ⅱ)的排故与维护

主要以空客A320飞机为例,介绍了TCAS Ⅱ(空中交通防撞系统)系统原理、组成、功能及常见的故障、排故方法等,希望能增进对TCAS Ⅱ系统的了解,有助于TCAS Ⅱ系统的设计和维护。     

RVSM空域内垂直间隔的安全评估

为了缓解空中交通流量迅速增大造成的航班延误问题,我国已经在全国实施缩小垂直间隔（RVSM）的运行,对RVSM实施后的垂直间隔的安全性评估也被提上日程。结合Reich模型和概率论,对非洋区相邻高度层上的飞机的碰撞风险进行了研究。首先对Reich模型进行了改进,以适用于垂直间隔碰撞率的研究;然后对影响垂直方向碰撞率的决定因素进行了分析,其中对垂直方向重叠概率的研究,不同于国外的统计量的分析,是从机载测高设备的误差入手;最后用实例进行了仿真计算。结果说明我国缩小垂直间隔标准是安全可行的。