stringtranslate.com

Система предотвращения дорожно-транспортных происшествий

Система предупреждения о дорожном движении и предотвращения столкновений ( TCAS , произносится / t k æ s / ; TEE-kas ), представляет собой систему предотвращения столкновений самолетов , предназначенную для уменьшения количества столкновений в воздухе (MAC) между самолетами . Он контролирует воздушное пространство вокруг самолета на наличие других самолетов, оснащенных соответствующим активным транспондером , независимо от управления воздушным движением , и предупреждает пилотов о присутствии других самолетов, оборудованных транспондерами, которые могут представлять угрозу MAC. Это тип бортовой системы предотвращения столкновений, которую Международная организация гражданской авиации обязала устанавливать на все самолеты с максимальной взлетной массой (MTOM) более 5700 кг (12 600 фунтов) или разрешенные для перевозки более 19 пассажиров. CFR 14 , глава I, часть 135 требует, чтобы TCAS I был установлен для самолетов с 10-30 пассажирами и TCAS II для самолетов с более чем 30 пассажирами. ACAS/TCAS основан на сигналах транспондера вторичного обзорного радара (SSR) , но работает независимо от наземного оборудования, предоставляя пилоту рекомендации о потенциально конфликтующих воздушных судах.

Комбинированный дисплей кабины TCAS и EHSI (цветной)

В современных самолетах со стеклянной кабиной дисплей TCAS может быть интегрирован в навигационный дисплей (ND) или электронный индикатор горизонтальной ситуации (EHSI).

Комбинированный дисплей кабины TCAS и VSI (монохромный)

В старых самолетах со стеклянной кабиной и самолетах с механическими приборами встроенный дисплей TCAS, включающий индикатор мгновенной вертикальной скорости (IVSI), может заменить механический IVSI, который показывает только скорость, с которой самолет снижается или набирает высоту.

Импульс для системы и истории

Исследования систем предотвращения столкновений продолжаются, по крайней мере, с 1950-х годов, а с 1955 года авиационная отрасль работает с Американской ассоциацией воздушного транспорта (ATA) над системой предотвращения столкновений. ИКАО и авиационные власти, такие как Федеральное управление гражданской авиации (ФАУ), были вынуждены принять меры после столкновения в воздухе Гранд-Каньона в 1956 году . [1]

Хотя бортовые транспондеры ATCRBS были доступны, только в середине 1970-х годов исследования были сосредоточены на использовании их сигналов в качестве совместного элемента системы предотвращения столкновений. Этот технический подход позволил обеспечить независимую возможность предотвращения столкновений в кабине экипажа, отдельно от наземной системы. В 1981 году ФАУ решило внедрить систему оповещения о дорожном движении и предотвращения столкновений (TCAS), которая была разработана на основе усилий отрасли и агентств в области систем предотвращения столкновений на основе маяков и методов связи «воздух-воздух» с дискретными адресами, в которых использовались Форматы сообщений бортового транспондера режима S. [2]

Спустя некоторое время прототипы TCAS II были установлены на два самолета Boeing 727 авиакомпании Piedmont Airlines и выполняли регулярные регулярные рейсы. Хотя дисплеи были расположены за пределами поля зрения летного экипажа и их видели только обученные наблюдатели, эти испытания предоставили ценную информацию о частоте и обстоятельствах предупреждений, а также их возможности взаимодействия с системой УВД . В ходе последующей фазы II программы более поздняя версия TCAS II была установлена ​​на одном Боинге 727 Piedmont Airlines, и система была сертифицирована в апреле 1986 года, а затем одобрена для эксплуатационной оценки в начале 1987 года. Поскольку оборудование не было разработано Согласно полным стандартам, система работала только в визуальных метеорологических условиях (ВМЦ). Хотя системой управлял летный экипаж, оценка проводилась в первую очередь с целью сбора данных и их сопоставления с наблюдениями летного экипажа и наблюдателей и реагированием на них. [2]

Более поздние версии TCAS II, произведенные Bendix / King Air Transport Avionics Division, были установлены и одобрены на самолетах United Airlines в начале 1988 года. Подобные устройства, произведенные Honeywell, были установлены и одобрены на самолетах Northwest Airlines в конце 1988 года. В рамках этой ограниченной программы установки эксплуатировалась TCAS II. единиц, одобренных для эксплуатации в качестве штатной системы как для визуальной, так и для приборной метеорологической обстановки (IMC) на трех различных типах самолетов. Программы оперативной оценки продолжались до 1988 года для подтверждения эксплуатационной пригодности систем [2].

Инциденты

Внедрение TCAS добавило барьер безопасности, помогающий предотвратить столкновения в воздухе . Однако дальнейшее изучение, доработка, обучение и меры регулирования по-прежнему требовались, поскольку ограничения и неправильное использование системы по-прежнему приводили к другим инцидентам и несчастным случаям со смертельным исходом, которые включают в себя:

Обзор

Описание системы

TCAS предполагает связь между всеми самолетами, оснащенными соответствующим транспондером (при условии, что транспондер включен и правильно настроен). Каждый самолет, оснащенный TCAS , опрашивает все другие самолеты в определенном диапазоне об их положении (по  радиочастоте 1030 МГц ), а все остальные самолеты отвечают на другие запросы (посредством 1090 МГц). Этот цикл запроса и ответа может происходить несколько раз в секунду. [5] [1]

Система TCAS строит трехмерную карту самолетов в воздушном пространстве, включая их дальность (полученную на основе времени полета туда и обратно на запрос и ответ), высоту (согласно сообщению опрашиваемого самолета) и пеленг (направленной антенной на основе ответа). . Затем, экстраполируя текущую дальность полета и разницу высот на ожидаемые будущие значения, он определяет, существует ли потенциальная угроза столкновения.

TCAS и ее варианты могут взаимодействовать только с самолетами, имеющими правильно работающий транспондер режима C или режима S. Каждому воздушному судну, имеющему транспондер режима S, присваивается уникальный 24-битный идентификатор.

Следующим шагом, помимо выявления потенциальных столкновений, является автоматическое согласование маневра взаимного уклонения (в настоящее время маневры ограничиваются изменением высоты и изменением скорости набора высоты/снижения) между двумя (или более) конфликтующими самолетами. Эти маневры уклонения передаются летному экипажу с помощью дисплея в кабине и синтезированных голосовых инструкций. [5] [1]

Каждый самолет, оборудованный TCAS, окружает защищенный объем воздушного пространства. Размер защищаемого объема зависит от высоты, скорости и курса самолета, участвующего в столкновении. На рисунке ниже показан пример типичного защитного объема TCAS.

Объем TCAS
Объем TCAS

Системные компоненты

Установка TCAS состоит из следующих компонентов: [5] [1]

Компьютерный блок TCAS
Осуществляет наблюдение за воздушным пространством, отслеживание нарушителей, отслеживание высоты собственного самолета, обнаружение угроз, определение и выбор маневра рекомендации по разрешению (RA), а также выработку рекомендаций. Процессор TCAS использует барометрическую высоту, высоту по радару и дискретные входные данные о состоянии самолета от своего собственного самолета для управления логическими параметрами предотвращения столкновений, которые определяют объем защиты вокруг самолета TCAS.
Антенны
Антенны, используемые TCAS II, включают направленную антенну, которая устанавливается на верхней части самолета, а также всенаправленную или направленную антенну, установленную на нижней части самолета. В большинстве установок используется дополнительная направленная антенна, расположенная в нижней части самолета. Помимо двух антенн TCAS, для транспондера режима S также требуются две антенны. Одна антенна установлена ​​наверху самолета, а другая — внизу. Эти антенны позволяют транспондеру режима S принимать запросы на частоте 1030 МГц и отвечать на полученные запросы на частоте 1090 МГц.
Презентация кабины
Интерфейс TCAS с пилотами обеспечивается двумя дисплеями: отображением трафика и отображением RA. Эти два дисплея могут быть реализованы разными способами, включая дисплеи, объединяющие оба дисплея в единый физический блок. Независимо от реализации отображаемая информация идентична. Стандарты отображения дорожного движения и отображения RA определены в DO-185A. [6]

Операция

В следующем разделе описывается работа TCAS на основе TCAS II, поскольку именно эта версия была принята в качестве международного стандарта (ACAS II) ИКАО и авиационными властями во всем мире. [5] [1]

Режимы работы

В настоящее время TCAS II может работать в следующих режимах: [5] [1]

Поддерживать
Питание подается на процессор TCAS и транспондер режима S, но TCAS не выдает никаких запросов, и транспондер будет отвечать только на дискретные запросы.
Транспондер
Транспондер режима S полностью работоспособен и будет отвечать на все соответствующие запросы наземной системы и TCAS. TCAS остается в режиме ожидания.
Только рекомендации по дорожному движению
Транспондер режима S полностью работоспособен. TCAS будет работать нормально, выдавать соответствующие запросы и выполнять все функции отслеживания. Однако TCAS будет выдавать только рекомендации по трафику (TA), а рекомендации по разрешению (RA) будут запрещены.
Автоматически (рекомендации по трафику/разрешению)
Транспондер режима S полностью работоспособен. TCAS будет работать нормально, выдавать соответствующие запросы и выполнять все функции отслеживания. TCAS будет выдавать рекомендации по дорожному движению (TA) и рекомендации по разрешению проблем (RA), когда это необходимо.

TCAS работает скоординировано, поэтому при выдаче RA конфликтующему самолету необходимое действие (т.е. Набор высоты ) должно быть немедленно выполнено одним из самолетов, а другой получает аналогичную RA в противоположном направлении. направление (т.е. Спуск. Спуск. ).

Оповещения

Типовой конверт TCAS II

TCAS II выдает следующие типы звуковых оповещений:

При выдаче ТА пилотам дается указание начать визуальный поиск трафика, вызвавшего ТА. Если движение воспринимается визуально, пилотам дается указание сохранять визуальное отделение от потока движения. В программах обучения также указано, что нельзя совершать горизонтальные маневры исключительно на основе информации, отображаемой на дисплее дорожного движения. Допускаются небольшие корректировки вертикальной скорости при наборе высоты или снижении, а также небольшие корректировки воздушной скорости при соблюдении разрешения УВД. [7]

При выдаче RA ожидается, что пилоты немедленно отреагируют на RA, если только это не поставит под угрозу безопасное выполнение полета. Это означает, что воздушному судну иногда придется маневрировать вопреки указаниям УВД или игнорировать указания УВД. В этих случаях диспетчер больше не несет ответственности за отделение воздушного судна, участвовавшего в RA, до прекращения конфликта.

С другой стороны, служба УВД потенциально может повлиять на реакцию пилота на RA. Если конфликтующее указание УВД совпадает с RA, пилот может предположить, что УВД полностью осведомлено о ситуации и обеспечивает лучшее разрешение. Но на самом деле УВД не знает о RA до тех пор, пока пилот не сообщит о RA. После того как пилот сообщил о RA, диспетчер УВД обязан не пытаться изменить траекторию полета воздушного судна, участвовавшего в столкновении. Следовательно, ожидается, что пилот будет «следовать за RA», но на практике это не всегда происходит.

Некоторые страны внедрили «нисходящую линию связи RA», которая предоставляет авиадиспетчерам информацию о RA, размещенную в кабине экипажа. В настоящее время не существует положений ИКАО, касающихся использования линии связи RA диспетчерами воздушного движения.

Во время обучения пилотов особое внимание уделяется следующим моментам:

RA происходит в среднем каждые 1000 часов полета на ближне/ среднемагистральных самолетах и ​​каждые 3000 часов на дальнемагистральных самолетах. В своем руководстве по БСПС от декабря 2017 года Евроконтроль обнаружил, что примерно в 25% случаев пилоты следуют RA неточно. Airbus предлагает опцию автопилота / директора полета TCAS для автоматического маневрирования уклонения. [8]

Типы трафика и рекомендации по разрешению проблем

Взаимодействие пилота и экипажа во время события TCAS

Аспекты безопасности

По оценкам исследований безопасности TCAS, эта система повышает безопасность в воздушном пространстве в 3–5 раз. [10]

Однако хорошо известно, что часть остающегося риска заключается в том, что TCAS может вызвать столкновения в воздухе: «В частности, это зависит от точности сообщаемой высоты самолета-угрозы и от ожидания того, что самолет-угроза не совершит резкий маневр. это противоречит рекомендациям по разрешению TCAS (RA). Исследование безопасности также показывает, что TCAS II может вызвать некоторые критические столкновения в воздухе...» (см. стр. 7 Введения в TCAS II версии 7 и 7.1 (PDF) во внешних ссылках ниже). . [5] [1]

Одной из потенциальных проблем с TCAS II является возможность того, что рекомендуемый маневр уклонения может заставить летный экипаж снизиться к местности ниже безопасной высоты. Недавние требования по учету близости земли снижают этот риск. Предупреждения о приближении к земле имеют приоритет в кабине над предупреждениями TCAS.

Некоторые пилоты не знали, как действовать, когда их самолету требовалось набрать высоту во время полета на максимальной высоте. Принятая процедура заключается в том, чтобы как можно лучше следовать восхождению по восхождению, временно меняя скорость на высоту . Набор высоты RA должен быстро закончиться. В случае предупреждения о сваливании оно будет иметь приоритет.

Оба случая были рассмотрены в версии 7.0 TCAS II и в настоящее время обрабатываются корректирующей RA вместе с визуальной индикацией зеленой дуги на дисплее IVSI, указывающей безопасную дальность набора высоты или скорости снижения. Однако было обнаружено, что в некоторых случаях эти признаки могут привести к опасной ситуации для задействованного самолета. Например, если событие TCAS происходит, когда два самолета снижаются друг над другом для посадки, самолет на меньшей высоте сначала получит RA «Спускайтесь, снижайтесь» , а при достижении предельно малой высоты это изменится на RA «Выравнивание, выравнивание» вместе с зеленой дугой, указывающей пилоту выровнять самолет. Это может привести к тому, что самолет окажется на пути нарушителя, спускающегося на посадку. Для исправления этой проблемы было выпущено предложение об изменении. [11]

Связь с консультативной системой дорожного движения (TAS)

Технология TCAS оказалась слишком дорогой для самолетов малого бизнеса и авиации общего назначения. Производители и власти признали необходимость альтернативы TCAS; это привело к разработке системы дорожного консультирования. TAS на самом деле является упрощенной версией TCAS I. Структура системы, компоненты, работа, отображение трафика и логика TA идентичны, но минимальные стандарты эксплуатационных характеристик (MOPS) TAS допускают некоторое упрощение по сравнению с TCAS I: [12] [13] ]

Следующие документы содержат все различия между TCAS I и TAS:

Несмотря на все это, большинство производителей не используют вышеперечисленные возможности для создания упрощенных устройств. В результате рыночных сил многие системы TAS работают так же, как TCAS I (с ограничением помех, использованием символики TCAS I и т. д.), а некоторые даже имеют лучшие характеристики наблюдения (по дальности и отслеживаемые самолеты) и характеристики, чем TCAS I.

Связь с автоматическим зависимым наблюдением – вещание (ADS – B)

Автоматическое зависимое наблюдение – широковещательные сообщения (ADS–B) передаются с самолетов, оснащенных подходящими транспондерами, и содержат такую ​​​​информацию, как личность, местоположение и скорость. Сигналы транслируются на радиочастоте 1090 МГц. Сообщения ADS-B также передаются приемопередатчиком универсального доступа (UAT) в диапазоне 978 МГц. [14]

Оборудование TCAS, способное обрабатывать сообщения ADS – B, может использовать эту информацию для повышения производительности TCAS, используя методы, известные как «гибридное наблюдение». В настоящее время гибридное наблюдение использует прием сообщений ADS – B от самолета, чтобы снизить скорость, с которой оборудование TCAS опрашивает этот самолет. Такое сокращение количества запросов снижает использование радиоканала 1030/1090 МГц и со временем продлит эксплуатационный срок службы технологии TCAS. Сообщения ADS-B также позволят использовать недорогую (для самолетов) технологию для обеспечения трафика в кабине малых самолетов в реальном времени. [15] В настоящее время каналы восходящей передачи трафика на базе UAT предоставляются на Аляске и в регионах восточного побережья США.

Гибридное наблюдение не использует информацию о полете самолета ADS – B в алгоритмах обнаружения конфликтов TCAS; ADS-B используется только для идентификации самолетов, которые можно безопасно опрашивать с меньшей скоростью.

В будущем возможности прогнозирования могут быть улучшены за счет использования информации вектора состояния, присутствующей в сообщениях ADS-B. Кроме того, поскольку сообщения ADS-B могут быть получены на большем расстоянии, чем обычно работает TCAS, самолеты могут быть обнаружены раньше с помощью алгоритмов слежения TCAS.

Идентификационная информация, содержащаяся в сообщениях ADS-B, может использоваться для обозначения других самолетов на дисплее кабины (если он имеется), рисуя картину, аналогичную той, которую увидит авиадиспетчер, и улучшая ситуационную осведомленность. [16] [17]

Версии

ТКАС I

TCAS I - более дешевая, но менее эффективная система, чем современная система TCAS II, представленная для использования в авиации общего назначения после того, как Федеральное управление гражданской авиации разрешило использовать TCAS II в транспортных самолетах. Системы TCAS I способны отслеживать дорожную ситуацию вокруг самолета (в радиусе около 40 миль) и предоставлять информацию о приблизительном пеленге и высоте других самолетов. Он также может генерировать предупреждения о столкновениях в форме «Информации о дорожном движении» (TA). ТА предупреждает пилота о том, что поблизости находится другой самолет, объявляя «Движение, движение» , но не предлагает никаких предлагаемых мер; Пилот должен решить, что делать, обычно с помощью службы управления воздушным движением. Когда угроза миновала, система объявляет «Устранение конфликта» . [18]

ТКАС II

TCAS II — первая система, которая была представлена ​​в 1989 году и представляет собой современное поколение приборного предупреждения TCAS, используемое в большинстве самолетов коммерческой авиации (см. таблицу ниже). Боинг 737 US Airways был первым самолетом, сертифицированным с системой AlliedBendix (теперь Honeywell) TCAS II. Он предлагает все преимущества TCAS I, но также предлагает пилоту прямые голосовые инструкции по предотвращению опасности, известные как «Рекомендации по разрешению» (RA). Рекомендательное действие может быть «корректирующим», предлагая пилоту изменить вертикальную скорость, объявив: «Спускайтесь, снижайтесь» , «Набирайте высоту, поднимайтесь» или «Выровняйтесь, выровняйтесь» (что означает снижение вертикальной скорости). Напротив, может быть выдана «превентивная» RA, которая просто предупреждает пилотов о том, чтобы они не отклонялись от текущей вертикальной скорости, объявляя: «Контролировать вертикальную скорость» или «Поддерживать вертикальную скорость, поддерживать» . Системы TCAS II координируют свои рекомендации по разрешению проблем перед выдачей команд пилотам, так что, если одному самолету дано указание снизиться, другому обычно будет приказано набрать высоту, что максимально увеличивает расстояние между двумя самолетами. [1]

По состоянию на 2006 год единственной реализацией, соответствующей стандартам ACAS II, установленным ИКАО [19] , была версия 7.0 TCAS II, выпущенная тремя производителями авионики: Rockwell Collins , Honeywell и ACSS (Aviation Communication & Surveillance Systems; L3 Technologies и совместное предприятие Thales Avionics ).

После столкновения в воздухе в Юберлингене в 2002 г. (1 июля 2002 г.) были проведены исследования по улучшению возможностей TCAS II. После обширного вклада и давления Евроконтроля RTCA (Специальный комитет SC-147 [20] ) и EUROCAE совместно разработали пересмотренный документ «Минимальные стандарты эксплуатационных характеристик (MOPS) TCAS II» . В результате к 2008 году были выпущены стандарты версии 7.1 TCAS II [21] и опубликованы как RTCA DO-185B [6] (июнь 2008 г.) и EUROCAE ED-143 (сентябрь 2008 г.).

TCAS II версии 7.1 [1] сможет выдавать изменение RA в скоординированных столкновениях, в случае, если один из самолетов не следует исходным инструкциям RA (Предложение по изменению CP112E). [22] Другими изменениями в этой версии являются замена двусмысленного RA «Отрегулировать вертикальную скорость, отрегулировать» на RA «Выравнивание, отклонение от горизонта» , чтобы предотвратить неправильную реакцию пилотов (Предложение по изменению CP115).; [23] и улучшенная обработка корректирующих/предупреждающих сигналов и удаление зеленой дуги, когда положительная RA ослабевает исключительно из-за условий чрезвычайно низкой или большой высоты (1000 футов над уровнем земли или ниже или вблизи верхнего потолка самолета), чтобы предотвратить неправильные и, возможно, опасные указания для пилота (Изменить предложение CP116). [11] [24]

Исследования, проведенные для Евроконтроля с использованием недавно зарегистрированных оперативных данных, показывают, что в настоящее время [ когда? ] вероятность столкновения в воздухе на каждый час полета в европейском воздушном пространстве составляет 2,7 x 10 −8 , что соответствует одному на каждые 3 года. При внедрении TCAS II версии 7.1 эта вероятность будет уменьшена в 4 раза. [24]

Хотя ACAS III упоминается в качестве будущей системы в Приложении 10 ИКАО, маловероятно, что ACAS III будет реализована из-за трудностей, с которыми существующие системы наблюдения сталкиваются при горизонтальном слежении. В настоящее время проводятся исследования по разработке будущей системы предотвращения столкновений (под рабочим названием ACAS X). [25]

ТКАС III

Первоначально обозначенный как TCAS II Enhanced, TCAS III задумывался как расширение концепции TCAS II, включив в него возможность выдачи рекомендаций по горизонтальному разрешению. TCAS III была «следующим поколением» технологии предотвращения столкновений, которая была разработана авиационными компаниями, такими как Honeywell . TCAS III включал технические обновления системы TCAS II и имел возможность предлагать пилотам рекомендации по дорожному движению и разрешать конфликтные ситуации на дорогах, используя указания пилотам по горизонтальному и вертикальному маневрированию. Например, в ситуации лобового столкновения одному самолету может быть дано указание «повернуть направо, набрать высоту», а другому — «повернуть направо, снизиться». Это позволит еще больше увеличить общее расстояние между самолетами как в горизонтальном, так и в вертикальном аспектах. Горизонтальные директивы были бы полезны в конфликте между двумя самолетами, находящимися близко к земле, где может быть мало места для вертикального маневрирования. [26]

TCAS III попыталась использовать направленную антенну TCAS для определения пеленга другого самолета и, таким образом, иметь возможность выполнить горизонтальный маневр (например, повернуть налево или направо). Однако представители отрасли сочли это неосуществимым из-за ограничений точности направленных антенн TCAS. Направленные антенны были признаны недостаточно точными для определения точного положения в горизонтальной плоскости и, следовательно, точного горизонтального разрешения. К 1995 году годы испытаний и анализа показали, что эта концепция неработоспособна с использованием доступных технологий наблюдения (из-за неадекватности информации о горизонтальном положении) и что горизонтальные RA вряд ли будут задействованы в большинстве геометрий столкновения. Таким образом, все работы над TCAS III были приостановлены, и планов по ее внедрению нет. Позднее концепция была развита и заменена TCAS IV. [27] [28]

ТКАС IV

TCAS IV использует дополнительную информацию, закодированную целевым самолетом в ответе транспондера режима S (т. е. цель кодирует свое собственное положение в сигнале транспондера), для формирования горизонтального разрешения для RA. Кроме того, для его кодирования на целевом самолете необходим какой-то надежный источник местоположения (например, инерциальная навигационная система или GPS ).

TCAS IV заменил концепцию TCAS III к середине 1990-х годов. Одним из результатов опыта TCAS III было то, что направленная антенна, используемая процессором TCAS для определения пеленга полученного ответа транспондера , была недостаточно точной, чтобы генерировать точное горизонтальное положение и, следовательно, безопасное горизонтальное разрешение. TCAS IV использовала дополнительную информацию о местоположении, закодированную по каналу передачи данных «воздух-воздух», для генерации информации о пеленге, так что точность направленной антенны не была решающим фактором.

Разработка TCAS IV продолжалась в течение нескольких лет, но появление новых тенденций в области каналов передачи данных, таких как автоматическое зависимое наблюдение – широковещательная передача ( ADS-B ), указало на необходимость переоценки того, является ли система каналов передачи данных предназначенной для предотвращения столкновений, такая как TCAS IV следует включить в более общую систему передачи данных «воздух-воздух» для дополнительных приложений. В результате этих проблем от концепции TCAS IV отказались, когда началась разработка ADS-B . [28] [29]

Текущая реализация

Хотя система время от времени дает ложные сигналы тревоги, пилотам теперь даны строгие инструкции рассматривать все сообщения TCAS как подлинные сигналы тревоги, требующие немедленного и высокоприоритетного реагирования. Только оповещения и предупреждения об обнаружении сдвига ветра и GPWS имеют более высокий приоритет, чем TCAS. Правила FAA , EASA и большинства других стран гласят, что в случае конфликта между TCAS RA и инструкциями управления воздушным движением (УВД) TCAS RA всегда имеет приоритет. Это происходит главным образом из-за того, что TCAS-RA по своей сути обладает более актуальной и полной картиной ситуации, чем авиадиспетчеры, у которых обновления радара / транспондера обычно происходят гораздо медленнее, чем запросы TCAS. [5] [1] Если один самолет следует TCAS RA, а другой следует противоречивым инструкциям УВД, может произойти столкновение, такое как катастрофа в Юберлингене 1 июля 2002 года . Во время этого столкновения в воздухе оба самолета были оснащены системами TCAS II версии 7.0, которые работали правильно, но один подчинялся рекомендациям TCAS, а другой игнорировал TCAS и подчинялся диспетчеру; оба самолета столкнулись со смертельным исходом. [30]

Эту аварию можно было бы предотвратить, если бы TCAS смогла отменить первоначальную RA для одного из самолетов, когда она обнаружила, что экипаж другого не следует своей исходной RA TCAS, а вместо этого противоречит инструкциям УВД. Это одна из функций, которая позже будет реализована в версии 7.1 TCAS II. [21] [31] [32]

Внедрение версии 7.1 TCAS II первоначально планировалось начать в период с 2009 по 2011 год путем модернизации и дооснащения всех самолетов, оснащенных TCAS II, с целью, чтобы к 2014 году версия 7.0 была полностью снята с производства и заменена версией 7.1. FAA и EASA уже опубликовали Технический стандартный приказ TCAS II версии 7.1 (TSO-C119c [33] и ETSO-C119c, [34] соответственно) , действующий с 2009 года, на основе RTCA DO-185B [6] и EUROCAE ED- 143 стандарта. 25 сентября 2009 года ФАУ выпустило консультативный циркуляр AC 20-151A [35], содержащий рекомендации по получению одобрения летной годности для систем TCAS II, включая новую версию 7.1. 5 октября 2009 года Ассоциация европейских авиакомпаний (AEA) опубликовала документ с изложением позиции [36] , показывающий необходимость обязательного использования TCAS II версии 7.1 на всех самолетах в качестве приоритета. 25 марта 2010 года Европейское агентство по авиационной безопасности (EASA) опубликовало Уведомление о предлагаемой поправке (NPA) № 2010-03, касающейся внедрения программного обеспечения ACAS II версии 7.1. [37] 14 сентября 2010 года EASA опубликовало Документ-ответ на комментарии (CRD) к вышеупомянутому NPA. [38] Отдельно было сделано предложение о внесении поправки в стандарт ИКАО , требующей наличия TCAS II версии 7.1 для соответствия SARPS ACAS II.

ИКАО распространила поправку к официальному соглашению государств-членов, в которой рекомендуется принять изменение 7.1 TCAS II к 1 января 2014 года для передовой модификации и к 1 января 2017 года для модернизации. После отзывов и комментариев операторов авиакомпаний EASA предложило следующие даты для мандата TCAS II версии 7.1 в европейском воздушном пространстве: передовая установка (для новых самолетов) - 1 марта 2012 г., модернизация (для существующих самолетов) - 1 декабря 2015 г. Эти даты: предлагаемые даты зависят от дальнейших регуляторных процессов и не являются окончательными до тех пор, пока не будет опубликовано Правило реализации. [24]

Среди производителей систем к февралю 2010 года компания ACSS [39] сертифицировала Change 7.1 для своих систем TCAS 2000 и Legacy TCAS II [40] и в настоящее время предлагает своим клиентам обновление до Change 7.1. [41] К июню 2010 года Honeywell опубликовала официальный документ с предлагаемыми решениями для TCAS II версии 7.1. [42] Rockwell Collins в настоящее время объявляет, что их системы, совместимые с TCAS-94, TCAS-4000 и TSS-4100 TCAS II, имеют возможность обновления программного обеспечения до версии 7.1, когда она будет доступна. [43]

Текущие ограничения

Хотя преимущества безопасности текущих реализаций TCAS очевидны, весь технический и эксплуатационный потенциал TCAS не используется в полной мере из-за ограничений текущих реализаций (большинство из которых необходимо будет устранить, чтобы в дальнейшем облегчить разработку и внедрение системы TCAS). Свободный полет ) и NextGen :

Чтобы преодолеть некоторые из этих ограничений, ФАУ разрабатывает новую логику предотвращения столкновений, основанную на динамическом программировании.

В ответ на серию столкновений в воздухе с участием коммерческих авиалайнеров в 1970-х годах Федеральное управление гражданской авиации поручило Лаборатории Линкольна принять участие в разработке бортовой системы предотвращения столкновений. В своем нынешнем виде система оповещения о дорожном движении и предотвращения столкновений обязательна во всем мире на всех крупных самолетах и ​​значительно повысила безопасность авиаперелетов, но серьезные изменения в воздушном пространстве, запланированные на ближайшие годы, потребуют существенной модификации системы. [46]

БСПС X

Ряд новых систем под названием ACAS X [47] будет использовать эту новую логику:

Первое отраслевое совещание, запланированное ФАУ, было проведено в октябре 2011 года в Вашингтоне, округ Колумбия, чтобы проинформировать производителей авионики о планах разработки ACAS X, включая демонстрационные полеты, запланированные на 2013 финансовый год. ФАУ заявляет, что его работа «будет иметь основополагающее значение для разработки минимальных стандартов эксплуатационных характеристик» для ACAS X от разработчика стандартов RTCA. [48]

Предполагается, что, если ACAS X будет дорабатываться и сертифицироваться, ACAS X не будет коммерчески доступен до середины 2020-х годов. Сообщается, что на данном этапе неясно, будет ли ACAS X обеспечивать какое-либо горизонтальное разрешение. [49]

Нормативно-правовая ситуация во всем мире

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ abcdefghijk Введение в TCAS II версии 7.1
  2. ^ abc 20-151B - Утверждение летной годности систем оповещения о воздушном движении и предотвращения столкновений (TCAS II), версии 7.0 и 7.1 и связанных с ними транспондеров режима S (PDF) , faa.gov, 18 марта 2014 г., стр. C1 , получено 13 октября 2018 г.
  3. ^ "Boeing 737-300, D-ABEK и Gulfstream IV, N77SW, 26 февраля 1999 г." Отдел по расследованию авиационных происшествий . Архивировано (PDF) из оригинала 7 августа 2018 г.
  4. ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 12 марта 2016 г. Проверено 17 марта 2019 г.{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )
  5. ^ abcdefgh Введение в TCAS II версии 7 [ постоянная мертвая ссылка ]
  6. ^ Материалы abc FAA DO-185 и деятельность RTCA SC-147. Архивировано 7 мая 2011 г. в Wayback Machine.
  7. ^ abc Документ ИКАО 9863 - Глава 6. Архивировано 5 марта 2012 г. в Wayback Machine.
  8. Тим Вюрфель (13 сентября 2018 г.). «Мнение: как правильно проводить модернизацию авионики». Неделя авиации и космических технологий .
  9. ^ «Руководство пользователя системы Honeywell TCAS» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 7 октября 2011 г. Проверено 24 апреля 2011 г.
  10. ^ Рабочий пакет программы 1 ACAS. Архивировано 22 июля 2011 г. в Wayback Machine.
  11. ^ ab Предложение по изменению CP116. Архивировано 17 июля 2011 г. на Wayback Machine.
  12. ^ ab «Продукт – Центр сообщества». my.rtca.org . Проверено 29 ноября 2020 г.
  13. ^ ab «Текущий порядок технических стандартов». rgl.faa.gov . Проверено 29 ноября 2020 г.
  14. ^ Описание системы ADS-B для UAT. Архивировано 28 сентября 2011 г. на Wayback Machine.
  15. ^ "TCAS 7.1 | Откровенный разговор ADSB" . Duncanaviation.aero. 01.03.2012. Архивировано из оригинала 16 мая 2013 г. Проверено 22 сентября 2013 г.
  16. ^ Возможное сотрудничество между TCAS и ASAS. Архивировано 17 июля 2011 г. в Wayback Machine.
  17. ^ «Техническое задание - Будущие отношения ADS-B / TCAS» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 29 сентября 2011 г. Проверено 24 апреля 2011 г.
  18. ^ Домашняя страница FAA TCAS. Архивировано 21 июля 2011 г. на Wayback Machine.
  19. ^ Положения ACAS II ИКАО, заархивированные 21 апреля 2010 г. в Wayback Machine.
  20. ^ «Техническое задание SC-147 – Редакция 9» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 29 сентября 2011 г. Проверено 28 августа 2011 г.
  21. ^ ab Критерии принятия мер регулирования для TCAS II версии 7.1. Архивировано 12 июня 2011 г. на Wayback Machine.
  22. ^ Предложение по изменению CP112E. Архивировано 9 января 2009 г. на Wayback Machine.
  23. ^ Предложение по изменению CP115. Архивировано 9 января 2009 г. на Wayback Machine.
  24. ^ abc EUROCONTROL - TCAS II, версия 7.1. Архивировано 21 апреля 2010 г. на Wayback Machine.
  25. ^ «ЕВРОКОНТРОЛЬ - Обзор и принципы ACAS II» . Eurocontrol.int. Архивировано из оригинала 27 сентября 2013 г. Проверено 22 сентября 2013 г.
  26. ^ «Отчет о проекте ATC-231» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 13 июня 2010 г. Проверено 24 апреля 2011 г.
  27. ^ Скайбрари БСПС
  28. ^ ab TCAS и транспондеры
  29. ^ Группа инженерных разработок FAA - Поддержка TCAS. Архивировано 26 апреля 2011 г. на Wayback Machine.
  30. ^ Отчет о расследовании BFU AX001-1-2/02. Архивировано 23 января 2007 г. в Wayback Machine.
  31. ^ Исследование безопасности TCAS - Риск столкновения из-за проблем с безопасностью TCAS. Архивировано 5 марта 2012 г. на Wayback Machine.
  32. ^ Исследование безопасности TCAS - Риск столкновения из-за проблем с безопасностью TCAS (презентация). Архивировано 5 марта 2012 г. на Wayback Machine.
  33. ^ Приказ технического стандарта ФАУ TSO-C119c
  34. ^ Приказ Европейского технического стандарта ETSO-C119c.
  35. ^ Консультативный циркуляр ФАУ AC 20-151A - Утверждение летной годности систем оповещения о дорожном движении и предотвращения столкновений (TCAS II), версии 7.0 и 7.1 и связанных с ними транспондеров режима S
  36. ^ Документ с изложением позиции AEA по внедрению TCAS версии 7.1
  37. ^ Запрос EASA об отклонении № 56
  38. ^ Документ-ответ на комментарий (CRD) к NPA 2010-03. Архивировано 9 октября 2010 г. на Wayback Machine.
  39. ^ «Изменение ACSS 7.1 для TCAS II» . Архивировано из оригинала 14 сентября 2011 г. Проверено 27 августа 2011 г.
  40. ^ Пресс-релиз - ACSS сертифицирует изменение 7.1 для TCAS 2000 и Legacy TCAS II [ постоянная мертвая ссылка ]
  41. ^ Изменение ACSS 7.1 для флаера TCAS II [ постоянная мертвая ссылка ]
  42. ^ Honeywell Solutions для TCAS II Change 7.1. Архивировано 12 июля 2011 г. на Wayback Machine.
  43. ^ Продукты для наблюдения за дорожным движением Rockwell Collins
  44. ^ abcd "TCASII-Джин из бутылки?". Asrs.arc.nasa.gov. 29 июля 1992 г. Проверено 22 сентября 2013 г.
  45. ^ "Новозеландский форум гражданской авиации "Близкая встреча B747 в воздухе"" . Авиалайнеры.нет . Проверено 22 сентября 2013 г.
  46. ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 10 февраля 2015 г. Проверено 9 февраля 2014 г.{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )
  47. ^ «99-Бортовая система предотвращения столкновений (ACAS X) - 12302 (в архиве) - Возможности федерального бизнеса: возможности» . Fbo.gov. 10 сентября 2012 г. Проверено 22 сентября 2013 г.
  48. ^ «ФАУ разрабатывает TCAS следующего поколения» . Aviationweek.com. 12 сентября 2012 г. Архивировано из оригинала 27 сентября 2013 г. Проверено 22 сентября 2013 г.
  49. ^ «ЕВРОКОНТРОЛЬ - Часто задаваемые вопросы (FAQ)» . Eurocontrol.int. Архивировано из оригинала 12 мая 2008 г. Проверено 22 сентября 2013 г.
  50. ^ "Циркуляр № воздушного транспорта" . Dgca.nic.in. 31 декабря 1998 г. Проверено 22 сентября 2013 г.
  51. ^ ab Европейский мандат ACAS II. Архивировано 21 апреля 2010 г. в Wayback Machine.
  52. ^ Пояснительное заявление относительно TCAS для CASA (PDF). Архивировано 22 августа 2006 г. в Wayback Machine.
  53. ^ Уведомление о летной годности № 24 (PDF), заархивировано 28 сентября 2007 г. в Wayback Machine.
  54. ^ DGAC Perú - RAP 121 - Подчасть K (PDF). Архивировано 22 июля 2011 г. в Wayback Machine.
  55. ^ DGAC Перу - RAP 135 - Подчасть C (PDF). Архивировано 22 июля 2011 г. в Wayback Machine.
  56. ^ ANAC - Правила гражданской авиации Аргентины

Внешние ссылки