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空中防撞系統

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空中防撞系統
空中防撞系統

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。漢威公司是唯一一家生產所有類型空中防撞系統的製造商,超過一半空中防撞系統產品都是出自該公司[1]

簡介

早在1950年代航空業界就開始着手研究空中防撞系統,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統(TCAS I)。空中防撞系統的運作是通過飛機上的應答機確定飛機航向和高度,使飛機之間可以顯示相互之間的距離間隔和高度,因此空中防撞系統在運作前必需開啟應答機。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。

第一代空中防撞系統(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。第二代空中防撞系統(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。第三代空中防撞系統(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。

警報

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。

類型

類型 內容 含義 應當採取的措施
TA Traffic; traffic.(衝突,衝突) 對方在水平和垂直方向均已相當接近 嘗試目視觀察對方,並為可能產生的RA警告作好操縱準備
RA Climb; climb.(爬升,爬升) 對方將從下方經過 開始以1500–2000 英尺/分鐘的爬升率爬升
RA Descend. Descend.(下降,下降) 對方將從上方經過 開始以1500–2000 英尺/分鐘的下降率下降
RA Increase climb.(加速爬升) 對方將從下方近距離掠過 增大爬升率至2500 – 3000 英尺/分鐘
RA Increase descent.(加速下降) 對方將從上方近距離掠過 增大下降率至2500 – 3000 英尺/分鐘
RA Reduce climb.(減速爬升) 對方在下方,已有一段垂直距離 減少爬升率
RA Reduce descent.(減速下降) 對方在上方,已有一段垂直距離 減少下降率
RA Climb; climb now.(爬升,現在爬升) 對方剛才在上方,現在已經轉移到下方 停止下降,轉為爬升
RA Descend; descend now.(下降,現在下降) 對方剛才在下方,現在已經轉移到上方 停止爬升,轉為下降
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.(調整垂直速度,調整) 對方已經較遠,或者一開始的RA警告已經在減弱 開始恢復水平飛行
RA Monitor vertical speed.(注意垂直速度) 對方已經在上方或者下方恢復水平飛行 保持水平飛行
RA Crossing.(交叉點) 正在接近與對方的交匯點。通常伴隨着其他的RA警告 執行伴隨的RA建議
CC Clear of conflict.(衝突解除) 對方已經不再是威脅,相撞的危險解除 重新接受ATC管理

聲音示例

  • TCAS報警(Climb, climb now):
    filedetail
  • TCAS報警(Descend, crossing descend):
filedetail
  • TCAS報警(Traffic, Traffic):
filedetail

各地對空中防撞系統的規管

此條目論述以部分區域為主,未必具有普世通用的觀點。 (2019年8月19日)請協助補充內容以避免偏頗,或討論本文的問題。
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
 澳大利亞(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(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
 中華人民共和國中國民用航空局 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

相關空難

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統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統,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統的警告,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統的飛機在空中相撞,因為機長誤將答詢機關閉,使空中防撞系統無法運作,兩架飛機無法互相偵測,導致相撞。

相關條目

參考資料

外部連結

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