提高空中防撞系统（TCAS）与空中交通管制（ATC）兼容性的第一步

美国公法100—223和101—236要求所有在美国空域飞行的30个座位以上的运输机都要安装TCAS Ⅱ(Traffic Alert and Collision Avoidance System),即空中交通告警及防撞系统二型(以下简称了CASⅡ)。TCAS Ⅱ成品组件于1990年6月第一次投入飞行使用,从那时起,在世界范围内已有6 000多架运输机和商业用飞机安装了该系统,并且已累积了2 500万多个飞行小时。     

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。     

TCAS防撞系统空中故障分析

介绍TCAS防撞系统的工作原理及交联设备之间的关系,分析TCAS防撞系统在试飞过程中显示＂TCAS OFF＂故障的原因,并提出解决措施,以期对提高机务工作质量、降低产品故障率起到积极的作用。     

应用六西格玛方法提高TCAS系统可靠性

在大型民用飞机中,TCAS系统是保证飞机安全运行重要的航电系统之一。本文结合航空公司波音737NG机队运行中TCAS系统的故障情况,介绍了运用六西格玛方法的分析过程,有效地改进了TCAS系统的使用可靠性。     

应用6Sigma改进方法提高TCAS系统可靠性

在大型民用飞机中TCAS系统是重要的飞行安全运行的航电系统之一,其故障会对飞机正常营运造成很大的影响。应用6Sigma原理进行维修管理可以有效地改进TCAS系统的可靠性。结合航空公司波音737NG机队的运行中TCAS系统故障情况,介绍运用6Sienna方法的分析过程达到的实际改进效果。     

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。     

B-2950飞机TCAS系统故障的分析

本文通过对一起B737飞机TCAS系统故障的排除过程的分析，阐述了TCAS系统的工作原理，重点分析了TEAS与ATC及DME之间抑制信号的作用。     

避免空中相撞——介绍TCAS的新发展

所有在美国营运或飞入美国的大于30座的民航客机都已安装了交通警戒和防撞系统(TCAS),只有英国宇航公司和法国宇航公司制造的“协和”式飞机因技术原因是唯一的例外。现在所有的TCAS2设备都配备了改进的软件,因而误警率已显著减小。机载的TCAS系统与以地面为基的空中交通管制系统没有联系地独立工作,为多种类型的飞机提供防撞保护。它是美国飞机必须安装的一种设备,但是FAA和TCAS的制造商联信公司、柯林斯公司和霍尼韦尔公司都认为这种安全设备最终将成为其他国家民航机都安装的设备。     

交通警戒和避撞系统的技术特点和发展现状

简要阐述了TCAS避撞的机制；重点讨论了TCAS的检测参数和灵敏度等级、TCAS型别和组成、同步窜扰和多径干扰的抑制。最后介绍了TCAS发展中存在的问题及其解决过程，目前发展近况。     

基于模型的系统工程设计方法在TCAS中的应用

针对传统空中交通防撞系统(TCAS)设计中基于文档描述的不足,采用基于模型的系统工程方法进行TCAS系统建模。在建模过程中使用SysML语言,通过多个视图来描述和分析系统需求,并通过模型的执行尽早验证需求。整个设计过程都是基于需求的,是可测试、可追溯的,是由经验研发向需求研发的转变。     

New Concepts in Collision Avoidance Logic

Airborne collision avoidance logic is being developed to take advantage of the accurate bearing measurements provided by the Enhanced TCAS II system. This system issues horizontal and vertical resolution advisories, and should give fewer unnecessary alarms than earlier systems. Design tradeoffs and new techniques are described for threat detection, modeling of potential escape maneuvers, and the selection of resolution advisories. Plans for further development and evaluation are described.     

TCAS 系统故障隔离及容错架构设计方法研究

针对TCAS 系统运行过程典型功能危险场景和架构设计过程,本文采用系统工程过程的正向设计流 程方法,针对潜在的功能失效风险,开展TCAS 系统域的故障检测和容错设计技术研究,形成覆盖系统、软件 和硬件层级的故障检测及隔离架构设计方案,以提高装机运行过程中防撞告警的置信度,减少由于误警和虚警 对飞行安全产生的不利影响。     

Independent validation and verification of the TCAS II collisionavoidance subsystem

This paper describes the specification-based testing, analysis tools, and associated processes used to independently validate, verify, and ultimately, provide for certifying safety-critical software developed for the Traffic Alert and Collision Avoidance System (TCAS II) program. These tools and processes comprise an effective and Independent Validation and Verification (IV and V) activity applied to the Collision Avoidance Subsystem (GAS) software development process. A requirements specification language called the Requirements State Machine Language (RSML), originally developed by the University of California, Irvine (UCI), was employed for the specification of GAS. The end result is the next generation of TCAS II collision avoidance logic, referred to as Version 7, that is of a higher quality than its predecessors, meets the certification requirements of DO-178B Level B (Ref. 1), and can be shown to satisfy the new operational requirements it was developed to address     

对TCAS的原理分析

本文基于对防撞基本概念的理解，分析了ＴＣＡＳ工作原理，并结合实际工作过程进行了论证。     

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。     

A visionary look at aviation surveillance systems

The FAA's future aviation surveillance systems fall into four categories: Automatic Dependent Surveillance (ADS) will be used in the oceanic environment; ADS-Broadcast (ADS-B) will be used in the domestic en route environment; ADS-B will be used with a secondary radar backup in the terminal area; and ADS-B will be used with primary radar backup within the Airport Surface Traffic Automation (ASTA) system on the airport's surface environment. Two other systems introduced in this paper are Cockpit Display of Traffic Information (CDTI) and Traffic Advisory and Collision Avoidance System (TCAS). All these systems will use navigational signals emitted by the Global Positioning System (GPS) constellation of satellites     

综合化飞机环境监视系统研究及其数字仿真测试

综合模块化航空电子(IMA)技术日益成为飞机航电系统开发的主流构型。基于美国航空无线电技术委员会(RTCA)对飞机环境监视系统(AESS)的定义,分析了AESS的发展过程及技术趋势,以空客A380、Boeing787飞机的AESS为例进行现状分析,依据ARINC768规范开展了综合飞机环境监视系统(IAESS)方案及架构设计,实现了由综合飞机环境监视系统处理单元(IAESSPU)对T3CAS(TCAS、TAWS和ATCRBS)和WXR数据综合与处理的统一,开展了基于高级体系结构(HLA)的IAESS数字仿真系统设计、测试用例和性能分析,验证了IAESS具有高可靠性、低功耗、低总量等优点,未来IAESS发展也将进一步使得系统具备多功能特点。