Портативная система предотвращения столкновений ( PCAS ) — это запатентованная система предотвращения столкновений воздушных судов, по функциям схожая с системой предотвращения столкновений в дорожном движении (TCAS). TCAS является отраслевым стандартом для коммерческих систем предотвращения столкновений, но PCAS получает признание как эффективное средство предотвращения столкновений для авиации общего назначения и используется во всем мире независимыми пилотами на личных или арендованных легких самолетах, а также в летных школах и аэроклубах. PCAS была произведена компанией Zaon. [1] Ее основным конкурентом является FLARM .
PCAS предоставляет пилотам, особенно в однопилотных самолетах VFR , дополнительный инструмент для повышения их ситуационной осведомленности о других самолетах, работающих поблизости. Базовая система будет уведомлять пилотов о ближайшем самолете, оборудованном транспондером, его относительной высоте и расстоянии, и, что важно, если расстояние уменьшается или увеличивается. Более продвинутые системы могут интегрироваться с EFIS , накладывая на карту GPS близлежащие самолеты с относительной информацией о высоте. Эта информация снижает нагрузку на пилотов в загруженном воздушном пространстве. Она также может помочь пилотам отточить свою способность обнаруживать близлежащие самолеты, предупреждая их, когда самолет находится рядом.
Оригинальная технология PCAS была разработана в 1999 году Зейном Хови, пилотом и летным инструктором, который также запатентовал портативную версию ADS-b. [2] С помощью этой технологии самолеты, оборудованные транспондером, обнаруживаются и измеряются, а высота декодируется. Технология PCAS G4 продвинулась до такой степени, что высокоточная дальность, относительная высота и направление в 45 градусов могут быть точно определены портативным устройством в кабине. PCAS приобрела известность благодаря спонсорству набирающего популярность телесериала The Aviators (телесериал) , и в частности в 6-м эпизоде, транслировавшемся как на PBS, так и на Discovery Channel Network.
Наземные станции УВД и активные системы TCAS передают импульсы запроса на частоте восходящей линии связи 1030 МГц. Транспондеры самолетов отвечают на частоте нисходящей линии связи 1090 МГц. Устройства PCAS обнаруживают эти ответы транспондеров, затем анализируют и отображают информацию о конфликте.
PCAS является пассивной и менее дорогой, чем активные системы обнаружения воздушных судов, такие как TCAS. TCAS работает с большей точностью, чем PCAS, но также более дорогая и обычно требует «постоянной» установки на борту самолета (требующей, в Соединенных Штатах, установки механиком, одобренным FAA). TCAS класса 2 дает обязательные инструкции (называемые рекомендациями по разрешению), тогда как PCAS только предупреждает пилота и может дать предложение о том, как действовать. [3] Очень известная организация гражданской авиации завершила оценку системы PCAS XRX, чтобы продемонстрировать ее возможности. [4]
Запрос отправляется с наземных станций РЛС и/или TCAS или других активно запрашивающих систем в вашем районе. Этот сигнал отправляется на частоте 1030 МГц. Для TCAS этот диапазон запроса может иметь радиус 40 миль от источника запроса. Диапазон наземного РЛС может составлять 200 миль и более.
Транспондер любого самолета в пределах досягаемости запроса отвечает на частоте 1090 МГц своим кодом ответчика (известным как режим A) и кодом высоты (или режим C).
Транспондеры режима S также отвечают на этой частоте, и в передаче режима S закодирована информация режима A (сигнал) и режима C (высота).
Военные самолеты также отвечают на этой частоте, но используют другой протокол передачи (см. Шаг 3).
Собственный транспондер самолета, содержащий PCAS, также должен ответить. Однако блок XRX следит за этим сигналом и не будет сообщать о нем как об угрожающем самолете. Блок может использовать эту информацию для установления базовой высоты для использования на шаге 4.
Блок PCAS вычисляет дальность (максимум 6 миль) на основе амплитуды принятого сигнала, код высоты декодируется, а угол прихода сигнала определяется с разрешением «квадрантов» (впереди, сзади, слева или справа) с помощью направленной антенной решетки. [5] XRX распознает запросы от TCAS, Skywatch и любой другой «активной» системы, военных протоколов и передач Mode S.
Высота самолета (в примере 2500 футов) сравнивается с высотой PCAS (например, 1500 футов) и вычисляется относительная высота (например, 1000 футов над вами). После определения относительного направления, высоты и дальности XRX отображает эту информацию и сохраняет ее в памяти.
Если в зоне обнаружения находятся дополнительные самолеты, то вышеуказанный процесс повторяется для каждого самолета. Верхняя угроза отображается слева на экране трафика, а вторая и третья угрозы отображаются справа.
Наибольшая угроза определяется путем просмотра самолетов в пределах окна обнаружения и сравнения, в первую очередь, вертикального разделения (± относительная высота), а во вторую очередь, дальности до самолета, отображаемого в данный момент. XRX использует алгоритмы для определения того, какой из двух или более самолетов представляет большую угрозу. [6]