空中防撞系统
空中防撞系統（英語：Traffic Collision Avoidance System，縮寫：TCAS）是安裝於中、大型飛機的一組電腦系統，用以避免飛機在空中互相衝撞，與地面迫近警告系統搭配成為保護飛航安全的兩大防線。現今大部份民航客機都設有空中防撞系統功能。霍尼韦尔公司是唯一一家生产所有类型空中防撞系統的制造商，超過一半空中防撞系統产品都是出自该公司[1]。
简介
早在1950年代航空業界就開始著手研究空中防撞系统，但因技術問題，應用不普遍。直到80年代，經歷多次空難之後，終於進入實用階段，研發出第一代空中防撞系统（TCAS I）。空中防撞系統的運作是通過飛機上的应答机确定飞机航向和高度，使飞机之间可以显示相互之间的距离间隔和高度，因此空中防撞系統在運作前必需開啟应答机。空中防撞系統顯示器可以與導航顯示器（Navigation Display；ND）整合在一起，也可以與即時垂直速度指示器（Instantaneous Vertical Speed Indicator；IVSI）整合，這樣上升或下降時可顯示垂直速度。
第一代空中防撞系统（TCAS I）能夠偵測上下7000至10000呎，前後15至40海里，發現有航機接近時，會提前40秒警告飛行員對方飛機的高度和位置。第二代空中防撞系统（TCAS II），是目前最被廣泛使用的，會用聲音及顯示警告飛行員，稱為Resolution Advisory （RA），並且會用語音指示避撞的動作，例如：「Climb！Climb！Climb！」「Descend！Descend！Descend！」，同時另一方的空中防撞系統會發出相反的警告。第三代空中防撞系统（TCAS III）除了有上下避撞措施之外，還增加左右避撞能力[2][3]。
1993年美國聯邦航空管理局規定，凡進入美國國境飛行的30人座以上的客機，都必須具有TCAS II的能力，而歐洲亦在2000年實施此條例。
警报
等級
空中防撞系統根據各航機對本機的碰撞危險等級，會用不同的符號顯示在導航顯示器上（Navigation Display，ND），其等級分類如下所示：
- Non-threat：與本機無碰撞危險，白色空心菱形符號。
- Proximate Advisory（PA）： 與本機接近，但尚無碰撞可能，白色實心菱形符號。
- Traffic Advisory（TA）： 與本機已相當接近，有碰撞可能，但不須作閃避動作，黃色實心圓形。
- Resolution Advisory（RA）： 兩機有碰撞的危險，須立即閃避，空中防撞系統會提供閃避方向的指示，紅色實心方塊。
类型
| 类型 | 内容 | 含义 | 应当采取的措施 |
|---|---|---|---|
| TA | Traffic; traffic.（冲突，冲突） | 对方在水平和垂直方向均已相当接近 | 尝试目视观察对方，并为可能产生的RA警告作好操纵准备 |
| RA | Climb; climb.（爬升，爬升） | 对方将从下方经过 | 开始以1500–2000 英尺/分钟的爬升率爬升 |
| RA | Descend. Descend.（下降，下降） | 对方将从上方经过 | 开始以1500–2000 英尺/分钟的下降率下降 |
| RA | Increase climb.（加速爬升） | 对方将从下方近距离掠过 | 增大爬升率至2500 – 3000 英尺/分钟 |
| RA | Increase descent.（加速下降） | 对方将从上方近距离掠过 | 增大下降率至2500 – 3000 英尺/分钟 |
| RA | Reduce climb.（减速爬升） | 对方在下方，已有一段垂直距离 | 减少爬升率 |
| RA | Reduce descent.（减速下降） | 对方在上方，已有一段垂直距离 | 减少下降率 |
| RA | Climb; climb now.（爬升，现在爬升） | 对方刚才在上方，现在已经转移到下方 | 停止下降，转为爬升 |
| RA | Descend; descend now.（下降，现在下降） | 对方刚才在下方，现在已经转移到上方 | 停止爬升，转为下降 |
| RA | Maintain vertical speed; maintain.（保持垂直速度，保持） | 保持垂直速率即可避免相撞 | 保持垂直速度 |
| RA | Adjust vertical speed; adjust.（调整垂直速度，调整） | 对方已经较远，或者一开始的RA警告已经在减弱 | 开始恢复水平飞行 |
| RA | Monitor vertical speed.（注意垂直速度） | 对方已经在上方或者下方恢复水平飞行 | 保持水平飞行 |
| RA | Crossing.（交叉点） | 正在接近与对方的交汇点。通常伴随着其他的RA警告 | 执行伴随的RA建议 |
| CC | Clear of conflict.（冲突解除） | 对方已经不再是威胁，相撞的危险解除 | 重新接受ATC管理 |
声音示例
- TCAS报警（Traffic, Traffic）：
各地對空中防撞系統的規管
此條目論述以部分區域為主，未必有普世通用的觀點。 (2019年8月19日) |
| 發佈者 | 飛機等級 | TCAS型號 | 實施日期 |
|---|---|---|---|
| 美國聯邦航空管理局 | 30人座以上的渦輪發動機客機（或最大起飛重量超過15000公斤） | TCAS II | 1993年1月1日 |
| 歐洲航空安全局 | 30人座以上的渦輪發動機客機（或最大起飛重量超過15000公斤）[4] | TCAS II | 2000年1月1日 |
| 歐洲航空安全局 | 19人座以上的渦輪發動機客機（或最大起飛重量超過5700公斤）[4] | ACAS II（或TCAS II第7.0版） | 2005年1月1日 |
| 澳大利亚民用航空安全管理局 | 30人座以上的渦輪發動機客機（或最大起飛重量超過15000公斤）[5] | TCAS II | 2000年1月1日 |
| 香港民航處 | 9人座以上的飛機（或最大起飛重量超過5700公斤）[6] | TCAS II第7.0版 | 2000年1月1日 |
| 巴西國家民航局 | 19人座以上的飛機（或最大起飛重量超過5700公斤） | TCAS II | 2005年1月28日 |
| 中国民用航空局 | 30人座以上的飛機（或最大起飛重量超過15000公斤）[7][8][3] | TCAS II | 2003年1月1日 |
相关空難
在美國聯邦航空管理局或其它民航管理單位，都會規範空中防撞系统與航空交通管制的指示衝突時的優先次序。因為若是一架飛機遵從空中防撞系统，但另一架遵從航空交通管制，這樣子仍有互撞的危險。最明顯的實際案例，在2002年巴什克利安航空2937號班機，兩架飛機在德國南部的烏柏林根（Überlingen）上空發生空中接近，兩機都收到了空中防撞系统的警告，但有一架飛機未遵從TCAS的指示，反而聽從ATC的指示，導致兩機在空中相撞造成重大死傷。2006年戈爾航空1907號班機空難中兩架均有空中防撞系统的飛機在空中相撞，因為機長誤將答詢機關閉，使空中防撞系统無法運作，兩架飛機無法互相偵測，導致相撞。
因此，现行操作流程要求飞行员在TCAS和ATC指令冲突时，优先参照TCAS指令执行。
相关条目
参考資料
- ^ 机载防撞系统 TCAS. [2008-08-01]. （原始内容存档于2008-06-22）.
- ^ 《世界民航雜誌120期》. 2007: 56页 （中文）.
- ^ 3.0 3.1 中国商用飞机有限责任公司-空中防撞系统升级进行时：东航首架安装TCASⅢ的A319投入运营. [2018-07-15]. （原始内容存档于2020-10-22）.
- ^ 4.0 4.1 European ACAS II Mandate. [2008-08-01]. （原始内容存档于2007-06-10）.
- ^ Explanatory Statement regarding TCAS for CASA(PDF) (PDF). [2008-08-01]. （原始内容存档 (PDF)于2006-08-22）.
- ^ Airworthiness Notice No. 24 (PDF) (PDF). [2008-08-01]. （原始内容存档 (PDF)于2007-09-28）.
- ^ 四川在线-华西都市报. 中国民航：飞机未装防撞系统不得起降、运行. 中国网. 2002年7月8日 [2018-07-15]. （原始内容存档于2004-11-17）.
- ^ 中国商用飞机有限责任公司-TCAS：空中防撞的最后一道防线. [2018-07-15]. （原始内容存档于2020-10-22）.
外部連結
- TCAS：空中防撞的最后一道防线 （页面存档备份，存于互联网档案馆）（简体中文），中国商用飞机有限责任公司，2015年2月6日
- 航機先期預警防撞系統與先進近地警告系統簡介[失效連結][网页出现404错误][永久失效連結] - 台湾行政院飛航安全委員會