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。     

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。     

机载防撞系统现场诊断软件的架构设计

本文阐述了机载防撞系统现场诊断软件（ACAS Diag）的架构设计过程。从软件的需求分析入手,引入用例分析的方法描述了ACAS Diag的功能需求;介绍了架构设计的五视图方法;并在此基础上进行ACAS Diag的软件架构设计,分别给出了软件的逻辑架构、物理架构、开发架构和运行架构视图,从而为后续的软件开发奠定基础。     

某型运输机机载防撞系统交联方案研究

为了减少和避免飞机相撞的危险,飞机上需要加装机载防撞系统,但是机载防撞系统不是一个独立的系统,需要与其他机载设备交联。通过分析机载防撞系统交联关系以及与机载设备的接口特性,给出了某型运输机机载防撞系统与原机设备交联的实施方案。     

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…     

多跑道独立进近中的TCAS告警风险仿真与分析

为减少民航飞机在多跑道独立进近中产生不必要的TCAS(机载防撞系统)告警,研究了多跑道独立进近中TCAS告警风险仿真计算方法。首先,建立飞机冲突探测模型,模拟独立进近中的飞机位置并探测冲突风险大小,再根据TCAS告警逻辑与流程判定TCAS告警情况;其次,采用蒙特卡洛方法随机生成按正态分布的飞机位置、速度、定位误差等参数,并通过大量计算得出TCAS告警概率及易触发位置;最后,采用控制变量法,对触发TCAS告警的影响因素进行计算分析。研究结果表明,所用模型与计算方法能够有效计算出TCAS告警风险,同时通过对影响因素的相关分析可以提出相应的改进措施。     

机载风切变系统的告警准则

利用风切变场中飞机近似的能量高度传递函数研究了飞机在激发其沉浮振荡的最严重风切变场中的动态特性 ;确立了适用于机载风切变探测告警系统的风切变危险通报的阈值。为机载风切变探测告警系统的研制提供了风切变的危险性评估准则     

大飞机风切变探测告警系统

介绍了国内外在机载风切变告警系统方面的研究进展,通过对比国内外的研究情况,发现由于国内的需求不足,使得在具体产品的研究进展上与国外存在较大差距。由于中国大飞机研究项目的全面展开．也必然为包括机载风切变告警系统在内的、与大飞机有关的各种机载产品的发展提供了很好的机会。指出为了尽快弥补国内研究的差距,需在风切变建模、风切变探测及风切变告警系统的试飞验证方面做出进一步努力。     

两种保障飞行安全的新型航电设备

空客公司正在飞行测试两种保障飞行安全的新型航电设备，一种是用于冲出跑道告警和防护系统（ROW／ROP），另一种是为空中交通冲突提供“解决建议”的自动驾驶仪／飞行指引仪交联的空中交通告警与防撞系统（AP／FDTCAS）。     

C-17先进自动交互式维护系统

文章所述的先进的机载交互式维护系统（AAIMS）概念,包含那些采集、关联和处理飞行过程数据的机载信息系统以及远离飞机的地面工作站信息处理系统两个方面;自动查询程序;提供每架飞机历史飞行数据以及整个飞机联队飞行信息;提供交互式的人机界面。（AAIMS）系统的目的是提高任务效率、减少寿命周期费用和每个飞行小时所耗费维护工时以及减少飞机周转时间。AAIMS也为交互式维护数据系统（IMDS）界面提供数据采集的装置。     

基于SOC的ACAS无线电高度信号激励测试的设计

本文介绍了一种以SOC为核心芯片用于机载防撞系统(ACAS)中符合ARINC552A标准无线电高度信号激励测试的软硬件设计方法.采用C8051F020型SOC芯片及OPA552等芯片搭建仿真电路,利用PDIUSBD12接口芯片建立与工控机的通讯,依据ARINC552A标准,用C51编写仿真控制程序,将仿真的ACAS无线...     

浅谈空中交通管制系统的工作模式

空中交通管制系统(ATC)是由地面设备和空中设备组成.地面设备包括一次监视雷达(PSR)、二次监视雷达(SSR)及终端显示器等;空中设备包括机载应答机(ATC)和空中交通防撞系统(TCAS).当空中应答机被地面台或其他空中应答机询问时,能自动发射脉冲代码回答信号,把飞机的识别、高度及位置信息提供给地面台或装有TCAS系统的飞机.地面调度员利用这些信息对飞机进行空中交通管制,装有TCAS计算机的飞机利用这些信息进行防撞预测.目前我国使用的ATC系统有空中交通管制雷达信标系统(ATCRBS)和离散寻址信标系统(DABS),两者相互兼容.这里只介绍ATCRBS系统的工作原理.     

未来的空中管制飞行

对于飞行驾驶员和空中交通管制员间应该如何相互作用的两种愿景始终是业界谈论的主题。第一种愿景称作自由飞行,即通过安装了诸如广播式自动相关监视（ADS-B）、空中交通预警和防撞系统（TCAS）以及全球定位系统（GPS）等机载组合设备而具备了境遇意识的智能飞机,飞行员能够驾驶这种飞机实现安全的空中自由飞行。另一种愿景则是地面管制员通过集成的自动化控制系统、数据传输链路,：也有说包括广播式自动相关监视系统（ADS-B）,为我们的空中飞行提供空中交通监视全景信息,实现实时、精准的空中管制指挥。按照国际航空电讯集团航空通信和信息服务副总裁菲利普·辛弛（Philip Cinch）的话说,未来的发展结果很可能是二者的融合体。     

机载前视式低空风切变告警系统适航要求及审定方法

低空风切变对飞机在起飞和着陆阶段构成严重危害这一事实已被确认.美国联邦航空局(FAA)颁布的航空条例第121部第358条款(FAR121.358)及有关豁免文件,给出了机载前视式风切变告警系统的适航要求及合格审定方法,为这种系统的设计、验证和审定提供了较完整的理论依据.FAR121.358的主要内容是:凡1991年1月2日以后制造的飞机,都必须装备有经批准的机载风切变告警和飞行指引系统、机载探测和回避系统或这些系统的组合;对1991年1月2日以前制造的涡轮动力飞机,包括波音737-300以上的全部波音客机、MD-11系列以及空客系列等也必须装备上述系统.     

机载机电系统可靠性的计算机辅助分析方法

 为了提高机载机电系统的可靠性，机载机电系统常采用余度系统，以达到故障容错，进而实现整个飞机系统的高可靠性和安全性。开发适应于余度间耦合、动态性能降级的ReliaApp可靠性分析评价软件平台，通过有效综合故障模式影响（FMEA）、故障树分析（FTA）和Markov状态转移链法，实现不同容错设计方案的选择、机电系统的可靠性定量评价并给出系统的薄弱环节，为系统的余度配置和改进设计提供软件设计与评估平台，以确保飞机系统的高可靠性和安全性。实例应用表明该软件平台是飞机机载机电系统可靠性设计与评价有效的计算机辅助工具。     

ADS系统最小位置报告率研究

AnAnalysisoftheMinimalReportRateinADS一、简介自动相关监视（ADS）系统作为空中交通管制系统中的一种新的监视手段,受到各国普遍重视。自动相关监视（ADS）系统由空地数据链、导航数据源和先进的地面数据处理和显示系统组成。机载导航设备获得的信息佳少包括飞机识别和四维位置信息）,以适当的位置报告率通过地空数据链传送到地面,在自动相关监视终端上形成空中交通信息,为管制员提供伪雷达显示。ADS系统可以为飞行在雷达覆盖区以外,特别是海洋和荒漠空域的飞机提供监视手段;能够及时检测到航路点引入差错和ATC环路差错;…     

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。     

机载告警系统Aircraft Alerting System

<正>机载告警系统是向空勤人员通告机上各系统(包括动力装置)的告警信息、飞机外部环境的威胁告警信息,以及他们危及飞行安全的紧急程度的装置。飞机告警系统一般由视觉告警装置、听觉告警装置和触觉告警装置(如失速告警系统)组成。告警信息一般分警告、注意与提示三级;也可以在上述三级的前后各细分出一级,形成危险、警告、注意、提示和状态这五级告警信息。三级体系中警告的紧急等级最高(五级体系中为危险),其他依序次之。其优先权用计算机进行逻辑管理。     

低空风切变对飞行的危险性评估

本文利用风切变场中飞机的近似的能量高度传递函数和激发飞机长周期振荡的最严重的风切变模型,研究并确定了适用于机载风切变系统的风切变危险通报(caution)的阀值.为机载风切变探测告警系统的研制提供了风切变的危险性评估准则.     

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。