I 型机载空中交通告警和防撞系统(TCAS I)机载设备
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机载防撞系统飞机上的防撞系统,美国航空体系称为空中交通预警和防撞系统(TCAS:Traffic Alert and Collision Avoidance System)欧洲航空体系称为机载防撞系统(ACAS:Airborne Collision Avoidance System)),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,同时帮助驾驶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。
下面以TCAS为例讲述。
TCAS 的历史可追溯到1955年,当时本迪克斯航空电子公司(目前并入霍尼韦尔公司)的J.S.Morrell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,这也是研究所有防撞系统的基础。
在20世纪60年代和七十年代,该公司为美国陆军和美国联邦航空管理局(FAA)研制了数架原理样机,并在80年代后期获得了FAA对TCAS的首次鉴定。
原理:在二次雷达用应答机确定飞机的编号、航向和高度的原理上,把询问装置装在飞机上,使飞机之间可以显示相互之间的距离间隔,从而使驾驶员知道在一定范围内飞行的航空器之间的相互间隔及时采取措施,避免碰撞。
和二次雷达一样,TCAS系统需要飞机上都装有应答机才有作用。
关于二次雷达可参考航空管制雷达的类型组成和功能:TCAS主要由询问器、应答机、收发机和计算机组成。
监视范围一般为前方30海里,上、下方为3000米,在侧面和后方的监视距离较小。
(为了减少无线电干扰,管理条例对TCAS的功率有所限制。
它把TCAS的前向作用距离限定在45英里左右,侧向和后向作用距离则更小。
)TCAS的询问器发出脉冲信号,这种无线电信号称为询问信号,与地面发射的空中雷达交通管制信号类似。
当其他飞机的应答器接收到询问信号时,会发射应答信号。
TCAS的计算机根据发射信号和应答信号间的时间间隔来计算距离。
同时根据方向天线确定方位,为驾驶员提供信息和警告,这些信息显示在驾驶员的导航信息显示器上。
技能认证机场管制考试(习题卷7)第1部分:单项选择题,共78题,每题只有一个正确答案,多选或少选均不得分。
1.[单选题]测距仪的频率范围是()。
A)329.00~335.00MHzB)108.00~112.00MHzC)1025.00~1150.00MHzD)962.00~1213.00MHz答案:D解析:2.[单选题]下面何种地区飞行可能会出现强烈的飞机颠簸()。
A)逆温层的下面B)积雨云云体的边缘C)暖锋附近D)层状云中答案:B解析:3.[单选题]()、定向机、全向信标系统、多普勒雷达、奥m伽导航系统等是用于确定飞机位置的无线电定位系统。
A)测距机B)单边带C)远端机D)二次雷达答案:A解析:4.[单选题]在日常航空天气报告报文中,SCT表示云量的范围在()之间。
A)1/8至4/8B)3/8至4/8C)5/8至7/8D)2/8至6/8答案:B解析:5.[单选题]转弯速度250kt,转弯坡度20°,则转弯半径为()km。
A)6B)4.58C)60D)5答案:B解析:6.[单选题]Ⅱ类(CATⅡ)运行:决断高低于60m(200ft),但不低于( ),跑道视程不小于350m的精密进近和着陆。
解析:7.[单选题]航空器驾驶员得到起飞许可后,应当立即起飞,如果在( )分钟内不能起飞时,航空器驾驶员必须再次请求起飞许可。
A)1B)2C)3D)4答案:A解析:8.[单选题]在理想均匀媒质中电磁波的传输速度是()的。
A)变速B)等速C)不确定D)未知答案:B解析:9.[单选题]已知航空器的磁航向是90°,相对方位是225°,则全向信标方位是()°。
A)45B)135C)225D)315答案:D解析:10.[单选题]无线电导航是通过对无线电信号的某一()的测量来测定飞机的导航几何参数。
A)电参数B)机械参数C)气象参数D)星参数答案:A解析:11.[单选题]通常将地球周围的大气层分为()、同温层、电离层等三层。
关于TCAS故障定位及排故的相关探讨摘要交通告警和防撞系统TCAS是飞机飞行中的关键系统,对飞机飞行安全有很大的影响。
本文通过研究TCAS线路及工作原理,从分系统、结构特性以及与实际应用结合,明确TCAS系统遇到故障时采取归类判断分析,并进一步结合故障发生时飞机的实际状态,争取能够快速定位故障,减短飞机停场时间。
一、概述交通告警和防撞系统TCAS是飞机飞行中的关键系统,对飞机飞行安全有很大的影响。
TCAS是一种机载系统,可帮助飞行机组与地面空中交通管制维持安全间隔。
它与空中交通管制应答机一起联合工作,为驾驶员提供附近空域飞机的飞行情况,预测飞机之间的潜在威胁,在飞机之间可能出现冲突时给予驾驶员提示,避免撞机事件的发生。
二、TCAS组成和工作原理(一)TCAS组成某型民机TCAS由1个交通告警和防撞系统收发机、一个定向天线和一个全向天线(选装时将以一个定向天线替代)组成。
(二)TCAS工作原理TCAS系统通过探测附近空间飞机的存在,在附近有飞机与本机距离过近存在安全威胁时,发出警告信息来提示驾驶员。
TCAS发射询问信号到附近飞机上的空中交通管制应答机,并利用应答机的应答信息进行处理得出附近飞机的航迹。
通过这一数据,TCAS能估算出潜在的威胁。
TCAS利用发射信号和应答信号间的时间间隔来计算距离,同时根据方向天线确定方位,从而得到附近每架应答飞机的相对位置。
高度信息由应答机提供。
(三)应答机引发的故障应答机是TCAS系统正常运行的关键交联系统,在某型民机中,应答机装有两部且功能一致。
TDR的故障类型大致分为:内部故障、S模式地址无效输入、RIU(即无线电接口装置)信号无输入、TDR输出信号无效。
此类故障在排故时较为简单判断,即使驾驶舱页面无有效反馈,也可通过地面试验:TCAS的自测试以及ATC的自测试来判断,另两部TDR功能和件号一致,也可通过对串1号和2号TDR来辨别故障位置是否转移。
(四)AHRS和RA引发的故障飞机的姿态和高度数据分别由AHRS(即姿态和航向基准系统)和RA(即无线电高度表)提供。
Number:CTSO-C118aApproved by:Xu ChaoqunChina Civil Aviation Technical Standard OrderTraffic Alert and Collision Avoidance System(TCAS) AirborneEquipment, TCAS I1. Purpose.This China Civil Aviation Technical Standard Order (CTSO) is for manufacturers applying for Traffic Alert and Collision Avoidance System(TCAS I) Airborne Equipment CTSO authorization (CTSOA). This CTSO prescribes the minimum performance standards(MPS) that Traffic Alert and Collision Avoidance System(TCAS I) Airborne Equipment must first meet for approval and identification with the applicable CTSO marking.2. Applicability.This CTSO affects new application submitted after its effective date. Major design changes to article approved under this CTSO will require a new authorization in accordance with section 21.353 of CCAR-21-R4.3. RequirementsNew models of TCAS I identified and manufactured on or after the effective date of this CTSO must meet the MPS qualification and documentation requirements in Sections 2.1 and 2.2 of RTCA Document No. RTCA/DO-197A, “Minimum Operational Performance Standards for An Active Traffic Alert and Collision Avoidance System I (ACTIVE TCAS I),” dated September 12, 1994, Section Two (2), as modified by Change 1 dated July 29, 1997.a. Functionality. This CTSO’s standards apply to equipment intended to be used in transponder equipped aircraft to provide a reliable traffic alert and collision avoidance function.b. Failure Condition Classifications.(1) Failure of the function defined in paragraph 3.a of this CTSO has been determined to be a major failure condition for malfunctions causing the display or annunciation of hazardously misleading information in airborne aircraft.(2) Loss of the function defined in paragraph 3.a is a minor failure condition.(3) Design the system to at least these failure condition classifications.c. Functional Qualification. Demonstrate the required functional performance under the test conditions specified in RTCA/DO-197Asection 2.4.d. Environmental Qualification. Demonstrate the required performance under the test conditions specified in RTCA/DO-197A section 2.3 using standard environmental conditions and test procedures appropriate for airborne equipment. Applicant may use a different standard environmental condition and test procedure than RTCA/DO-160C, provided the standard is appropriate for the TCAS.Note: The use of RTCA/DO-160D (with Changes 1 and 2 only, incorporated) or earlier versions is generally not considered appropriate and will require substantiation via the deviation process as discussed in paragraph 3.g of this CTSO.e. Software Qualification. If the article includes software, develop the software according to RTCA/DO-178C, Software Considerations in Airborne Systems and Equipment Certification, dated December 13, 2011, including referenced supplements as applicable, to at least the software level consistent with the failure condition classification defined in paragraph 3.b of this CTSO. The applicant may also develop the software according to RTCA/DO-178B, dated December 1, 1992.f. Electronic Hardware Qualification. If the article includes complex custom airborne electronic hardware, develop the component according to RTCA/DO-254, dated April 19, 2000, Design Assurance Guidance for Airborne Electronic Hardware, to at least the design assurance levelconsistent with the failure condition classification defined in paragraph 3.b of this CTSO. For custom airborne electronic hardware determined to be simple, RTCA/DO-254, paragraph 1.6 applies.g. Deviations. For using alternative or equivalent means of compliance to the criteria in this CTSO, the applicant must show that the equipment maintains an equivalent level of safety. Apply for a deviation under the provision of 21.368(a) in CCAR-21-R4.4. Marking.a. Mark at least one major component permanently and legibly with all the information in 21.423(b) of CCAR-21-R4. The marking must include the serial number.b. Also, mark the following permanently and legibly, with at least the manufacturer’s name, subassembly part number, and the CTSO number:(1) Each component that is easily removable (without hand tools); and,(2) Each subassembly of the article that manufacturer determined may be interchangeable.c. If the article includes software and/or airborne electronic hardware, then the article part numbering scheme must identify the software and airborne electronic hardware configuration. The part numbering schemecan use separate, unique part numbers for software, hardware, and airborne electronic hardware.d. The applicant may use electronic part marking to identify software or airborne electronic hardware components by embedding the identification within the hardware component itself (using software) rather than marking it on the equipment nameplate. If electronic marking is used, it must be readily accessible without the use of special tools or equipment.5. Application Data Requirements.The applicant must furnish the responsible certification personnel with the related data to support design and production approval. The application data include a statement of conformance as specified in section 21.353(a)(1) in CCAR-21-R4 and one copy each of the following technical data:a. A Manual(s) containing the following:(1) Operating instructions and equipment limitations sufficient to describe the equipment’s operational capability.(2) Describe in detail any deviations.(3) Installation procedures and limitations sufficient to ensure that the TCAS I airborne equipment, when installed according to the installation or operational procedures, still meet this CTSO’srequirements. Limitations must identify any unique aspects of the installation. The limitations must include a note with the following statement:“This article meets the minimum performance and quality control standards required by a CTSO. Installation of this article requires separate approval.”(4) For each unique configuration of software and airborne electronic hardware, reference the following:(a) Software part number including revision and design assurance level;(b) Airborne electronic hardware part number including revision and design assurance level;(c) Functional description.(5) A summary of the test conditions used for environmental qualifications for each component of the article. For example, a form as described in RTCA/DO-160G, Environmental Conditions and Test Procedures for Airborne Equipment, Appendix A.(6) Schematic drawings, wiring diagrams, and any other documentation necessary for installation of the TCAS I airborne equipment.(7) List of replaceable components, by part number, that makes up the TCAS I airborne equipment. Include vendor part numbercross-references, when applicable.b. Instructions covering periodic maintenance, calibration, and repair, for the continued airworthiness of the TCAS I airborne equipment. Include recommended inspection intervals and service life, as appropriate.c. If the article includes software: a plan for software aspects of certification (PSAC), software configuration index, and software accomplishment summary.d. If the article includes simple or complex custom airborne electronic hardware: a plan for hardware aspects of certification (PHAC), hardware verification plan, top-level drawing, and hardware accomplishment summary.e. A drawing depicting how the article will be marked with the information required by paragraph 4 of this CTSO.f. Identify functionality or performance contained in the article not evaluated under paragraph 3 of this CTSO (that is, non-CTSO functions). Non-CTSO functions are accepted in parallel with the CTSO authorization. For those non-CTSO functions to be accepted, the applicant must declare these functions and include the following information with CTSO application:(1) Description of the non-CTSO function(s), such as performance specifications, failure condition classifications, software, hardware, andenvironmental qualification levels. Include a statement confirming that the non-CTSO function(s) don’t interfere with the article’s compliance with the requirements of paragraph 3.(2) Installation procedures and limitations sufficient to ensure that the non-CTSO function(s) meets the declared functions and performance specification(s) described in paragraph 5.f.(1).(3) Instructions for continued performance applicable to the non-CTSO function(s) described in paragraph 5.f.(1).(4) Interface requirements and applicable installation test procedures to ensure compliance with the performance data defined in paragraph 5.f.(1).(5) Test plans, analysis and results, as appropriate, to verify that performance of the hosting CTSO article is not affected by the non-CTSO function(s).(6) Test plans, analysis and results, as appropriate, to verify the function and performance of the non-CTSO function(s) as described in paragraph 5.f.(1).g. The quality system description required by section 21.358 of CCAR-21-R4, including functional test specifications. The quality system should ensure that it will detect any change to the approved design that could adversely affect compliance with the CTSO MPS, and reject the article accordingly.h. Material and process specifications list.i. List of all drawings and processes (including revision level) that define the article’s design.j. Manufacturer’s CTSO qualification report showing results of testing accomplished according to paragraph 3.c of this CTSO.6. Manufacturer Data Requirements.Besides the data given directly to the authorities, have the following technical data available for review by the authorities:a. Functional qualification specifications for qualifying each production article to ensure compliance with this CTSO.b. Equipment calibration procedures.c. Schematic drawings.d. Wiring diagrams.e. Material and process specifications.f. The results of the environmental qualification tests conducted according to paragraph 3.d of this CTSO.g. If the article includes software, the appropriate documentation defined in the version of RTCA/DO-178 specified by paragraph 3.e of this CTSO, including all data supporting the applicable objectives in Annex A, Process Objectives and Outputs by Software Level.h. If the article includes complex custom airborne electronichardware, the appropriate hardware life cycle data in combination with design assurance level, as defined in RTCA/DO-254, Appendix A, Table A-l. For simple custom airborne electronic hardware, the following data: test cases or procedures, test results, test coverage analysis, tool assessment and qualification data, and configuration management records, including problem reports.i. If the article contains non-CTSO function(s), the applicant must also make available items 6.a through 6.h as they pertain to the non-CTSO function(s).7. Furnished Data Requirements.a. If furnishing one or more articles manufactured under this CTSO to one entity (such as an operator or repair station), provide one copy or technical data and information specified in paragraphs 5.a and 5.b of this CTSO. Add any data needed for the proper installation, certification, use, or for continued compliance with the CTSO, of the TCAS I airborne equipment.b. If the article contains declared non-CTSO function(s), include one copy of the data in paragraphs 5.f.(1) through 5.f.(4).8. Availability of Referenced Documents.a. Order RTCA documents from:Radio Technical Commission for Aeronautics, Inc.English Translation Version for Reference Only CAAC CTSO-C118a 1150 18th Street NW, Suite 910, Washington D.C. 20036You may also order them online from .- 11 -。
TCAS的工作原理TCAS的工作原理飞机上的防撞系统美国航空体系称为空中交通预警和防撞系统TCAS:Traffic Alert and Collision Avoidance System欧洲航空体系称为机载防撞系统ACAS Airborne Collision Avoidance System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驾驶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。
下面以TCAS为例。
TCAS的历史可追溯到1955年当时本迪克斯航空电子公司目前并入霍尼韦尔公司的JSMorrell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也是研究所有防撞系统的基础。
在20世纪60年代和七十年代该公司为美国陆军和美国联邦航空管理局FAA研制了数架原理样机并在80年代后期获得了FAA对TCAS的首次鉴定。
TCAS设备外型原理在二次雷达用应答机确定飞机的编号、航向和高度的原理上把询问装置装在飞机上使飞机之间可以显示相互之间的距离间隔从而使驾驶员知道在一定范围内飞行的航空器之间的相互间隔及时采取措施避免碰撞。
和二次雷达一样TCAS系统需要飞机上都装有应答机才有作用。
关于二次雷达可参考航空管制雷达的类型组成和功能TCAS主要由询问器、应答机、收发机和计算机组成。
监视范围一般为前方30海里上、下方为3000米在侧面和后方的监视距离较小。
为了减少无线电干扰管理条例对TCAS的功率有所限制。
它把TCAS的前向作用距离限定在45英里左右侧向和后向作用距离则更小。
TCAS的询问器发出脉冲信号这种无线电信号称为询问信号与地面发射的空中雷达交通管制信号类似。
当其他飞机的应答器接收到询问信号时会发射应答信号。
TCAS的计算机根据发射信号和应答信号间的时间间隔来计算距离。
同时根据方向天线确定方位为驾驶员提供信息和警告这些信息显示在驾驶员的导航信息显示器上。
关于TCAS使用的暂行规定[民航飞发〔1998〕188号]空中交通警戒与防撞系统(TCAS)作为一种不依赖于地面空中交通管制系统的机载设备,对于减少和防止航空器相撞,保证飞行安全具有重要作用。
国内外的飞行试验和使用经验表明TCAS能显著地减小航空器相撞的危险性,有效地帮助驾驶员主动搜寻和目视发现可能的交通冲突。
国际民航组织(ICAO)支持各成员国使用TCAS。
为充分合理地使用TCAS系统,确保飞行安全,结合我国民航现在使用TCAS II系统的情况,对TCAS II 的使用暂作如下规定:一、运营人的责任:1.运营人应按民航总局适航部门的规定安装和维修TCAS系统,对TCAS的性能进行持续监控,保证TCAS的性能始终符合要求。
2.凡按第1款的规定已安装TCAS的运营人应根据本规定及其他有关规定,修改相应的飞行运行手册、操作手册、检查单等文件,对TCAS的使用程序、操作要求、使用限制作出相应的规定,并保证飞行机组在飞行中遵守这些规定。
3.凡按第1款的规定已安装TCAS的运营人应对使用TCAS的飞行人员进行TCAS训练和检查,确保这些人员熟练、正确地使用该系统。
训练和检查应遵守下列规定:(1)每个飞行机组成员应接受初始TCAS理论训练和操作训练。
训练结束后应进行理论考试和操作检查。
TCAS理论训练应使受训者熟悉:TCAS的基本工作原理;TCAS设备的组成部件及信号显示和音响警告;TCAS的使用方式;TCAS所能提供的保护能力和对机组反应的要求;TCAS的使用限制;飞机飞行手册、操作手册、机组训练手册等资料中的有关内容;运营人的有关规定等。
TCAS操作训练应在经民航总局或地区管理局认可的能真实模拟TCAS程序、冲突和飞行员响应的飞行模拟机、飞行训练器或其他适用的训练设备上进行。
训练内容应包括:TCAS的操纵装置和操作程序;对显示、语音信息的正确判读;对TCAS信息的正确、及时响应;在TCAS信息响应过程中与管制员的联系和协调;TCAS故障的识别等。
单位内部认证机场管制考试(试卷编号191)1.[单选题]无线电高度表是用来测量飞机离开地面的()高度。
A)平均海平面B)场压C)实际D)以上都不对答案:C解析:2.[单选题]世界协调时是指()。
A)英国伦敦的地方时B)西二区的时区时C)12时区的时区时D)零时区的时区时答案:D解析:3.[单选题]保持盘旋坡度和高度不变,随着盘旋速度增大()。
A)转弯率减小,过载减小B)转弯率减小,过载增大C)转弯率减小,过载不变D)转弯率增大,过载增大答案:C解析:4.[单选题]飞机于10月12日10∶00(北京时)从上海虹桥机场起飞前往旧金山,预计飞行11小时,到达旧金山时,当地区时(西八区)是()。
A)10月12日21∶00B)10月11日21∶00C)10月12日05∶00D)10月12日13∶00答案:C解析:5.[单选题]当前行起飞航空器为1类或者2类,离地并距后随起飞航空器()米以上时,可以许可后随起飞的1类航空器起飞。
A)600B)8006.[单选题]凡拥有航空器从事民用航空飞行活动的部门及其所属人都必须遵守()。
A)中国民用航空空中交通管理规则B)中国民用航空飞行规则C)民用航空飞行动态固定电报格式D)飞行管制一号规定答案:B解析:7.[单选题]平行跑道同时仪表运行按照跑道用于进近和离场的使用方式可分为( )等四种模式。
A)独立平行仪表进近、相关平行仪表进近、独立平行离场、隔离平行运行B)独立平行仪表进近、隔离平行仪表进近、独立平行离场、隔离平行运行C)独立平行仪表进近、相关平行仪表进近、独立平行离场、相关平行运行D)独立平行仪表进近、隔离平行仪表进近、独立平行离场、相关平行运行答案:A解析:8.[单选题]航空器驾驶员或其代理人应当不迟于起飞前()分钟向起飞机场的空中交通服务报告室提交飞行计划。
A)60B)45C)30D)15答案:B解析:9.[单选题]按照飞行任务的性质划分,民航飞行分为:(),训练飞行,检查试验飞行和公务飞行。
浅析机载防撞系统在空管中的应用作者:汪文来源:《中国科技博览》2013年第12期[摘要]机载防撞系统简称TCAS。
它是一种能够完全独立于地面电台工作的最新机载电子设备。
本文首先介绍了机载防撞系统的概念、组成和分类。
然后阐述了机载防撞系统的工作原理和功能。
最后对机载防撞系统在空管中的应用进行了浅析,揭示了在应用中逐渐暴露出的一些问题,提出TCAS作为避撞的最后防线,[关键词]机载防撞系统空管应用中图分类号:F562.9 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)12-0320-011.1 机载防撞系统的基本概念机载防撞系统,全称为空中交通预警和防撞系统(TCAS),是一种基于机载二次监视雷达应答机的应答信号,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。
TCAS可显示飞机周围的情况,并在需要时提供语音告警,同时帮助驾驶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。
TCAS作为一种不依赖于地面空中交通管制系统的机载设备,对于减少和防止航空器相撞、保证飞行安全具有重要作用。
它在航空器飞行过程中能够接收到与自己距离较近并安装了SSR应答机的航空器的基本信息,包括航空器的位置、高度、运动方向和速度等信息。
TCAS 通过对这些基本信息进行处理,能够对两机(或多机)之间的安全性进行分析和评估,然后针对得出的安全性结论做出相应的反应,提醒航空器驾驶员采取相应的措施进行监视或避让,以达到防止航空器空中相撞的目的。
1.2 机载防撞系统的组成TCAS由无线电发射机和接收机、方向天线、计算机以及座舱显示器组成。
TCAS发射的无线电信号称为询问信号,与地面发射的空中雷达交通管制信号类似。
当其他飞机的应答器接收到询问信号时,会发射应答信号。
TCAS的计算机根据发射信号和应答信号间的时间间隔来计算距离。
同时根据方向天线确定方位。
如果其他飞机的应答器可提供高度数据,则TCAS可显示该飞机的相应高度以及该飞机是在爬升还是在下降。
作者: 陈晋艳
作者机构: 广州民航职业技术学院
出版物刊名: 民航管理
页码: 62-64页
年卷期: 2014年 第5期
主题词: 系统 故障分析 机载 原理 威胁等级 相对位置 民用客机 驾驶员
摘要:“TCAS”中文意思是“交通警戒及防撞系统”,简称为“防撞系统”。
该系统的功用是向邻近的飞机发出询问信号,通过入侵飞机的机载应答机系统(ATC)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。
TCAS计算机通过数据分析,判断出入侵飞机相对本机的威胁等级。
如果存在潜在的威胁,TCAS系统将向驾驶员发出咨询提示,或发出垂直机动指示,指导驾驶员避免与入侵飞机发生冲突。
如果不存在威胁,TCAS系统将显示入侵飞机的相对位置和轨迹。
为避免飞机之间危险接近或碰撞的情况发生,现在的各型民用客机都安装了TCAS系统。
交通警戒与避撞系统( TCAS) 工作原理及故障分析摘要:交通警戒与避撞系统(TCAS)是飞机上的一种航空电子系统,它对飞机的飞行安全起着重要的作用。
本文介绍了TCAS系统的工作原理,并根据实际工作中的排故经验,对TCAS系统的故障进行了故障分析、总结。
关键词:交通警戒与避撞系统;故障分析一、TCAS工作原理1.1 TCAS系统的组成TCAS系统的组成组件有:TCAS计算机;TCAS/ATC控制盒;TCAS的上、下方向性天线。
TCAS计算机:是TCAS系统的核心部件,其主要功能是发出询问信号、接收入侵飞机的应答信号、接收本机其他系统的数字和离散信号、基于本机数据和接收的数据进行计算、产生交通咨询和决断咨询。
TCAS/ATC控制盒:用于驾驶舱人机接口,主要有TCAS方式选择和应答机编码选择等功能。
天线:装有上下两部天线,天线为四单元相控阵天线,使用四根同轴电缆与TCAS计算机相连。
用来发射TCAS计算机的询问信号,和接收入侵飞机发射产生的应答信号并送到TCAS计算机。
1.2 基本原理。
TCAS计算机向其它飞机发送询问信号并接收其它飞机来的应答信号,以获取其高度、距离和方位数据。
TCAS利用这些数据以及从机载飞机系统输入的其它数据进行计算该飞机目标是否构成碰撞威胁,并提供目标位置的目视指示以及交通避撞警戒的目视和语音信息。
二、TCAS常见故障分析TCAS系统的故障在表现形式上,一般在EHSI上显示“ TCAS FAIL”信息。
通过维护手册,根据故障原因再结合工作中遇到的实际情况,我们总结了一些常见的故障源来分析它们的特点。
2.1 TCAS计算机故障TCAS计算机是TCAS系统的核心,其精度要求较高。
在飞机上由于空气气流、颠簸、高空辐射、电磁干扰等客观因素,决定了TCAS计算机在这种恶劣的工作环境中,其故障率也特别高。
这其中包括硬件故障和软件故障两种,硬件故障的判断比较容易,借助计算机内部的自检软件可以明确测试出。
技能认证机场管制考试(习题卷6)说明:答案和解析在试卷最后第1部分:单项选择题,共213题,每题只有一个正确答案,多选或少选均不得分。
1.[单选题]()设备引导的进近为非精密进近。
A)ILSB)PARC)VORD)MLS2.[单选题]利用VOR进行定位,要求至少同时接受到()个VOR的信号。
A)1B)2C)3D)43.[单选题]在汽化式、压力喷射式和直接喷射式三种燃料系统中,(1)三种燃料系统都是连续喷油的;(2)直接喷射式是间断喷油的,汽化器式和压力喷射式是连续喷射的,其中()。
A)(1)、(2)都对B)只有(2)对C)只有(1)对D)(1)、(2)都不对4.[单选题]二次雷达的主要缺点是()。
A)不能发现无应答机的飞行器B)作用距离不如一次雷达远C)对气象条件比较敏感D)不能提供过渡层以下准确的高度信息5.[单选题]航空器由10000ft下降到4000ft,下降率600ft/分,下降时间为()分钟。
A)10B)16C)18D)156.[单选题]LOC的频道间隔为()MHz。
A)0.05B)0.1C)0.15D)0.2A)进场程序B)进近方式C)使用跑道D)高度表拨正值8.[单选题]GS台安装在()。
A)跑道始端一侧B)跑道末端一侧C)跑道中段一侧D)跑道中心线上9.[单选题]世界时是指()。
A)英国伦敦的地方时B)西二区的区时C)12时区的区时D)零时区的区时10.[单选题]只引起轻微、快速、有时有节奏的颠簸时,应当报告为()的紊流。
A)偶尔轻微摇晃B)中度紊流C)中度摇晃D)严重颠簸11.[单选题]在实施雷达管制速度限制时,雷达管制员所指定的速度,( )经航空器驾驶员认可。
A)应当B)不需要C)不一定D)6000m以上时不需要12.[单选题]新型航空器首次投入航班飞行前,航空器的经营人、所有人应当向空中交通管制单位提供航空器有关的()。
A)性能数据B)证件C)执照D)批复件13.[单选题]有关区域导航描述正确的是()。
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“TRAFFICALERTANDCOLLISIONA VOIDANCESYSTEM”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。
无人机避免相撞技术解析无人机避免相撞技术解析1、现状与挑战无人机可能引发的危害主要包括空中相撞和地面撞击,其中无人机与有人机之间的空中相撞是首要关注对象,为保障飞行安全目前各国对无人机的运行管理普遍采用将无人机限制在特定的空域内与有人机隔离运行。
但随着无人机在侦查、搜救、运输、军事等多个领域的广泛使用,其飞行活动量的不断增加对空域环境内的其他飞行器以及地而第三方带来很大的安全隐患。
在未来隔离运行方式将难以满足无人机H益增长的应用需求,无人机与有人机共享空域飞行是未来的发展趋势,因而防撞问题也成为制约无人机发展的关键挑战之一。
美国国家空域系统(NationalAirspaceSystem, NAS)的下一代空域系统计划指出“下一代空域将着眼于利用卫星使得航管员、飞行员、乘客、无人飞行器以及其它相关者能够实时地共享空域。
” 美国国防部也制定了空域集成计划中,计划逐步将无人机融入共享空域。
无人机的空域集成,即无人机进入非隔离空域飞行与有人机共享空域。
针对不同类型的使用特点,美国定义了6类空域:A类,6000-20000m,严格按空管飞行;B类,主要机场周边,低于3000m;C 类,次于B的繁忙机场,低于1200m;D类,有塔台的机场,低于800m;E类,地面开始,A-D 类外空间;G类,非管制空域。
2、当前的检测技术目标探测是规避的基础,无人机探测技术目前存在多种不同的解决方案,根据感知探测方式可以分为合作型和非合作型两大类:合作,意味着所有飞行器可通过共同的通信链路共享信息。
非合作,则表示在天空的飞行器彼此间不通信,因此,意味着只能采用主动检测的方法。
合作型探测设备例如应答机TCAS以及ADS-B T播式自动相关监视系统能够获取目标飞机装载同类设备的飞机的直接精确全而的状态信息,但必须依靠通信链路且探测目标受限。
非合作型探测设备,如雷达视觉EOIR光电红外等非合作型传感器能够感知探测视场范围内的所有物体包括飞机以及地势、鸟类等非合作型目标。
技能认证机场管制考试(习题卷11)第1部分:单项选择题,共213题,每题只有一个正确答案,多选或少选均不得分。
1.[单选题]飞机着陆减震的主要作用是()。
A)缩短飞机下沉速度消失时间,并耗散接地动能B)利用轮胎和支柱的变形转化接地动能C)延长飞机下沉速度消失时间,并耗散接地动能D)增大地面对轮胎的摩擦力,耗散接地动能答案:C解析:2.[单选题]某航空器向台飞行,磁航线角MC=90°,电台磁方位角QDM=120°,管制员指令航空器40°切入角切入航线,航空器切入航向MH、回到航线的电台磁方位QDM、相对方位角RB分别是()。
A)MH=160°、QDM=90°、ADF=200°B)MH=50°、QDM=90°、RB=50°C)MH=130°、QDM=90°、ADF=320°D)MH=160°、QDM=90°、RB=200°答案:C解析:3.[单选题]航空活塞发动机正常使用的燃油是()。
A)航空柴油B)航空煤油C)航空汽油D)航空汽油和航空煤油的混合油答案:C解析:4.[单选题]发现或者收听到民用航空器遇到紧急情况的单位或者个人,应当立即通知有关( )。
A)中国民用航空局B)国家海上搜寻援救组织C)地区管理局搜寻援救协调中心D)民航局搜寻援救协调中心答案:C解析:5.[单选题]对通用航空飞行申请,有关飞行管制部门应当不迟于飞行开始前( )日( )时前批复。
A)3,16B)2,12C)1,12D)1,21答案:D解析:C)除雪车D)行李车答案:B解析:7.[单选题]民航VHF地空通信的工作方式是()。
A)单工B)半双工C)全双工D)全单工答案:B解析:8.[单选题]()、定向机、全向信标系统、多普勒雷达、奥m伽导航系统等是用于确定飞机位置的无线电定位系统。
编号:CTSO-C118a
局长授权
批准:
中国民用航空技术标准规定
I型机载空中交通告警和防撞系统(TCAS I)机载设备
1. 目的
本技术标准规定(CTSO)适用于为I型机载空中交通告警和防撞系统(TCAS I)机载设备申请技术标准规定项目批准书(CTSOA)的制造人。
本CTSO规定了I型机载空中交通告警和防撞系统(TCAS I)机载设备为获得批准和使用适用的CTSO标记进行标识所必须满足的最低性能标准。
2. 适用范围
本CTSO适用于自其生效之日起提交的申请。
按本CTSO批准的设备,其设计大改应按CCAR-21-R4第21.353条要求重新申请CTSOA。
3. 要求
在本CTSO生效之日或生效之后制造并欲使用本CTSO标记进行标识的I型机载空中交通告警和防撞系统(TCAS I)机载设备应满足
RTCA/DO-197A《I型主动空中交通告警和防撞系统(Active TCAS I)最低运行性能标准》(1994.9.12)第2.1节和第2.2节的要求,以及RTCA/DO-197A Change 1(1997.7.29)对第2节的修订。
a.功能
本CTSO的标准适用于提供可靠交通警告和防撞功能的设备,该设备预期用于装有应答机的航空器上。
b. 失效状态类别
(1)本CTSO第3.a节定义的功能失效会导致重大的失效状态。
(2)本CTSO第3.a节定义的功能丧失属微小的失效状态。
(3)设备的设计保证等级应至少与这种失效状态类别相对应。
c. 功能鉴定
应按RTCA/DO-197A第2.4节中试验条件,证明设备性能满足要求。
d. 环境鉴定
应按RTCA/DO-197A第2.3节中试验条件,采用该设备适用的标准环境条件和试验程序,证明设备性能满足要求。
申请人可采用除RTCA/DO-160G以外其它适用于I型机载空中交通告警和防撞系统(TCAS I)机载设备的标准环境条件和试验程序。
注:通常情况下,RTCA/DO-160D(包括Change 1和Change 2)或早期版本不再适用,如果使用该版本则需按照本CTSO第3.g节中的偏离要求进行证明。
e. 软件鉴定
如果设备包含软件,则软件应按照RTCA/DO-178B《机载系统和设备合格审定中的软件考虑》(1992.12.1)或RTCA/DO-178C《机载系统和设备合格审定中的软件考虑》(2011.12.13)的要求进行研制。
软件的设计保证等级应与本CTSO第3.b节规定的失效状态类别一致。
f. 电子硬件鉴定
如果设备中包含复杂电子硬件,则应按照RTCA/DO-254《机载电子硬件设计保证指南》(2000.4.19)的要求进行研制。
硬件的设计保证等级应与本CTSO第3.b节规定的失效状态类别一致。
对于确定为简单的机载电子硬件,可按RTCA/DO-254中第1.6节的要求处理。
g. 偏离
如果采用替代或等效的符合性方法来满足本CTSO规定的最低性能标准要求,则申请人必须表明设备保持了等效的安全水平。
申请人应按照CCAR-21-R4第21.368条(一)要求申请偏离。
4. 标记
a. 至少应为一个主要部件设置永久清晰的标记,标记应包括CCAR-21-R4第21.423条(二)规定的所有信息。
标记必须包含设备序列号。
b. 应为以下部件设置永久清晰的标记,标记至少包括制造人名称、组件件号和CTSO标准号:
(1)所有容易拆卸(无需手持工具)的部件;
(2)制造人确定的设备中可互换的所有组件。
c. 如果设备中包含软件和/或机载电子硬件,则件号必须能够表明软件和硬件的构型。
件号编排时,在件号中可为硬件、软件和机载电子硬件各划分一个单独区域。
d. 可以使用电子标记标识软件和机载电子硬件,此标记可通过软件写入硬件部件内部,而不用将其标识在设备铭牌中。
如果使用电子标记,则其必须容易读取,无需使用特殊工具或设备。
5. 申请资料要求
申请人必须向负责该项目审查的人员提交相关技术资料以支持设计和生产批准。
提交资料包括CCAR-21-R4第21.353条(一)1规定的符合性声明和以下资料副本。
a. 手册。
包含以下内容:
(1)运行说明和设备限制,该内容应对设备运行能力进行充分描述。
(2)对所有偏离的详细描述。
(3)安装程序和限制。
必须确保按照此安装程序安装设备后,设备仍符合本CTSO的要求。
限制必须确定任何特殊的安装要求,还必须以注释的方式包含以下声明:
“本设备满足技术标准规定中要求的最低性能标准和质量控制标准。
如欲安装此设备,必须获得单独的安装批准。
”
(4)对于所有软件和机载电子硬件构型,包括如下内容:(i)软件件号,包括版本和设计保证等级;
(ii)机载电子硬件件号,包括版本和设计保证等级;
(iii)功能描述。
(5)设备中每个部件进行环境鉴定的试验条件总结。
例如,可采用RTCA/DO-160G《机载设备环境条件和试验程序》附录A的表格方式描述。
(6)原理图、布线图,以及设备安装所必需的其它文件。
(7)设备的可更换部件清单(注明件号)。
如适用,包括对供应商件号的交叉索引。
b. 持续适航文件,包含设备周期性维护、校准及修理要求,以保证设备的持续适航性。
如适用,应包括建议的检查间隔和使用寿命。
c. 如果设备包含软件,则还应提供:软件合格审定计划(PSAC)、软件构型索引和软件完结综述。
d. 如果设备包含简单的或复杂电子硬件,还应提供:硬件合格审定计划(PHAC)、硬件验证计划、顶层图纸和硬件完结综述(或相似文件,如适用)。
e. 铭牌图纸,规定设备如何标识本CTSO中第4节所要求的标记信息。
f. 确定设备中所包含而未按照本CTSO第3节进行评估的功能或性能(即:非CTSO功能)。
在获得CTSOA的同时非CTSO功能也一同被接受。
接受这些非CTSO功能,申请人必须声明这些功能,并在CTSO申请时提供以下信息:
(1)非CTSO功能的描述,如性能规范、失效状态类别、软件、硬件以及环境鉴定类别。
还应包括一份确认非CTSO功能不会影
响设备对本CTSO第3节要求符合性的声明。
(2)安装程序和限制,能够确保非CTSO功能满足第5.f.(1)节所声明的功能和性能规范。
(3)第5.f.(1)节所描述非CTSO功能的持续适航要求。
(4)接口要求和相关安装试验程序,以确保对第 5.f.(1)节性能资料要求的符合性。
(5)(如适用)试验大纲、试验分析和试验结果,以验证CTSO 设备的性能不会受到非CTSO功能的影响。
(6)(如适用)试验大纲、试验分析和试验结果,以验证第
5.f.(1)节描述的非CTSO功能的功能和性能。
g. 按CCAR-21-R4第21.358条要求提供质量系统方面的说明资料,包括功能试验规范。
质量系统应确保检测到可能会对CTSO最低性能标准符合性有不利影响的任何更改,并相应地拒收该产品。
h. 材料和工艺规范清单。
i. 定义设备设计的图纸和工艺清单(包括修订版次)。
j. 制造人的CTSO鉴定报告,表明按本CTSO第3.c节完成的试验结果。
6. 制造人资料要求
除直接提交给局方的资料外,还应准备如下技术资料供局方评审:
a. 用来鉴定每件设备是否符合本CTSO要求的功能鉴定规范;
b. 设备校准程序;
c. 原理图;
d. 布线图;
e. 材料和工艺规范;
f. 按本CTSO第3.d节要求进行的环境鉴定试验结果;
g. 如果设备包含软件,提供RTCA/DO-178B中规定的相关文档,包括所有支持RTCA/DO-178B附件A“软件等级的过程目标和输出”中适用目标的资料;
h. 如果设备包含复杂电子硬件,应提供RTCA/DO-254附录A表A-1中定义的与设计保证等级和硬件生命周期相关的资料。
对于简单电子硬件,应提供以下资料:测试用例或程序,测试结果,测试覆盖率分析,工具评估和鉴定资料,构型管理记录并包含问题报告。
i. 如果设备包含非CTSO功能,必须提供第6.a节至第6.h节与非CTSO功能相关的资料。
7. 随设备提交给用户的资料要求
a. 如欲向一个机构(例如运营人或修理站)提交一件或多件按本CTSO制造的设备,则应随设备提供本CTSO 第5.a节和第5.b节的资料副本,以及设备正确安装、审定、使用和持续适航所必需的资料。
b. 如果设备包含已声明的非CTSO功能,则还应包括第5.f.(1)节至第5.f.(4)节所规定资料的副本。
8. 引用文件
RTCA文件可从以下地址订购:
Radio Technical Commission for Aeronautics, Inc. 1150 18th Street NW, Suite 910, Washington D.C. 20036 也可通过网站订购副本。