空中防撞系統

空中防撞系統: TCAS（Traffic Collision Avoidance System）

伴隨著空中交通量的日益增大,空中交通警戒防撞系統（TCAS）在保障飛行安全方面的作用越發的重要。它能夠通過對附近的飛機進行衝突檢測,預測未來可能發生的危險,提示飛行員避免危險。

早在1950年代航空業界就開始著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。

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！”。別架飛機若有裝空中防撞系統，也會有相反的警告發出來。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。

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。

空中防撞系統是安裝於中大型飛機的一組電腦系統，用以防止飛機在空中互撞。有些飛行員昵稱其為“魚群探測器”，因為用途類似。

TCAS的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。

TCAS顯示鄰近飛機與自己飛機的間距與航向，顯示範圍可以由飛行員決定（從2.5浬至30浬），若是與別架飛機的距離或航向有相撞的危險時，TCAS會用聲音及顯示警告飛行員，此稱為Resolution Advisory （RA）。並且會用語音指示避撞的動作，例如：“爬升！爬升！爬升！”“下降！下降！下降！”。別架飛機若有裝TCAS，也會有同樣的警告發出來。

在美國聯邦航空管理局（FAA）或其它民航管理單位，都會規範TCAS與ATC（air traffic Control:航空管制）的指示衝突時的優先次序，因為若是一架飛機遵從TCAS，但另一架遵從ATC，這樣子仍有互撞的危險。最明顯的實際案例，在2002年，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TCAS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。

TCAS主要由詢問器、應答機、收發機和計算機組成。監視範圍一般為前方30海里，上、下方為3000米，在側面和後方的監視距離較小。（為了減少無線電干擾，管理條例對TCAS的功率有所限制。它把TCAS的前向作用距離限定在45英里左右，側向和後向作用距離則更小。）

TCAS的詢問器發出脈衝信號，這種無線電信號稱為詢問信號，與地面發射的空中雷達交通管制信號類似。當其他飛機的應答器接收到詢問信號時，會發射應答信號。TCAS的計算機根據發射信號和應答信號間的時間間隔來計算距離。同時根據方向天線確定方位，為駕駛員提供信息和警告，這些信息顯示在駕駛員的導航信息顯示器上。

TCAS可以提供語言建議警告，計算機可以計算出監視區內30架以內飛機的動向和可能的危險接近，使駕駛員有25－40秒的時間採取措施。（TCAS可跟蹤45架飛機，根據選定目標的優先順序，最多顯示30架飛機。）

TCAS的採用提高了飛行的安全性，目前新生產的大、中型客機上TCAS都已成為標準裝備。

TCAS分為兩類：TCAS I和TCAS II。兩類系統都可顯示與地圖類似的空中交通情況。當其他飛機接近時，兩類系統都可提供“空中交通報告（或諮詢、建議）”（TA）。採用TA方式時，預先錄製的聲音會播報“Traffic，Traffic”，而表示其他飛機的符號則可改變形狀和顏色。

TCAS II是更先進的TCAS，具有被稱作“處理建議”（RA）的附加功能。

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。