TCAS

Updated at: 2025-12-01 11:20
avionics
Система предупреждения столкновений и контроля движения (TCAS) — это бортовая система безопасности воздушного судна, которая отслеживает близлежащий трафик с транспондерами и предоставляет пилотам предупреждения и вертикальные указания для уклонения, чтобы снизить риск столкновений в воздухе.<\/b>
TCAS Определение TCAS Назначение TCAS Использование TCAS в авиации Как TCAS обнаруживает и отображает трафик Уведомления о движении (TA) Рекомендации по разрешению конфликтов (RA) TCAS и управление воздушным движением Оперативные соображения для студентов-пилотов Основные обязанности пилота при использовании TCAS Стандартная реакция на предупреждение TCAS Resolution Advisory Ограничения и условия TCAS в обучении и стандартных операционных процедурах Примеры использования TCAS в полете Пример 1: Предупреждение о движении в зоне терминала Пример 2: Координированное разрешающее предупреждение в крейсерском полёте Пример 3: RA, противоречащий инструкции ATC Резюме

Определение TCAS

Система предупреждения о столкновении и контроля воздушного движения (TCAS), также известная в некоторых нормативных актах как Airborne Collision Avoidance System (ACAS), представляет собой независимую бортовую компьютерную систему, которая использует сигналы транспондера самолёта для обнаружения и отслеживания других воздушных судов вблизи. Она оценивает риск столкновения и, при необходимости, выдает визуальные и звуковые предупреждения летному экипажу.
TCAS работает независимо от радара управления воздушным движением (ATC) и не зависит от инструкций ATC для генерации предупреждений. Вместо этого он напрямую опрашивает близлежащие транспондеры, используя принципы вторичного радиолокационного обзора (SSR), вычисляет относительное положение и скорость сближения, и определяет, представляет ли другой самолет потенциальную угрозу столкновения.
Современные системы, обычно называемые TCAS II (версия 7.0 или 7.1), способны генерировать скоординированные Resolution Advisories (RAs) — вертикальные инструкции по маневрированию, предназначенные для обеспечения безопасного разделения между самолетами, оснащенными совместимыми блоками TCAS.

Назначение TCAS

Основная цель TCAS — снизить риск столкновений в воздухе между воздушными судами, работающими в контролируемом и неконтролируемом воздушном пространстве. Он служит последней линией защиты, когда другие уровни разделения, такие как разделение диспетчерской службой (ATC), визуальное обнаружение и уклонение пилотом, а также опубликованные процедуры, недостаточны или не срабатывают.
TCAS повышает ситуационную осведомлённость, предоставляя дисплей движения, который показывает ближайшие самолёты с транспондерами с информацией о относительной высоте и тенденциях. Это позволяет пилотам визуализировать окружающий трафик, особенно в условиях инструментальной метеорологической видимости (IMC) или при высокой нагрузке, когда визуальное обнаружение затруднено.
Помимо повышения осведомленности, TCAS предоставляет явные рекомендации по вертикальным маневрам в виде Resolution Advisories. Эти рекомендации разработаны так, чтобы, если оба самолёта следуют своим соответствующим RA, их вертикальные траектории полёта расходились достаточно, чтобы избежать столкновения.
TCAS не заменяет УВД или визуальное наблюдение. Вместо этого он дополняет их, предоставляя автоматизированный, стандартизированный ответ на неминуемые угрозы столкновения, независимо от времени реакции человека или задержек в коммуникации.

Использование TCAS в авиации

TCAS является обязательной системой для многих транспортных самолетов с турбинными двигателями и широко устанавливается на коммерческих авиалайнерах, бизнес-джетах и некоторых крупных самолетах общей авиации. Меньшие самолеты общей авиации могут использовать более простые системы оповещения о движении (TAS), которые предоставляют предупреждения о движении, но не Resolution Advisories.

Как TCAS обнаруживает и отображает трафик

TCAS использует опросы на частоте 1030 МГц и принимает ответы на 1090 МГц, те же частоты, что используются наземным SSR. По времени ответов и декодированию информации трансондера TCAS определяет дальность, относительный азимут и высоту близлежащих воздушных судов с работающими трансондерами (режим C или режим S).
Обнаруженные воздушные суда отображаются на дисплее движения в кабине пилота, обычно интегрированном с навигационным дисплеем. Символы и цвета указывают уровень угрозы: неопасный трафик, близкий трафик, предупреждения о трафике (TAs) и рекомендации по разрешению конфликтов (RAs). Относительная высота и тенденции набора/снижения высоты отображаются численно и с помощью маленьких стрелок, что позволяет пилотам быстро оценивать ситуацию.

Уведомления о движении (TA)

Предупреждение о движении (TA) предупреждает экипаж о том, что другой самолет находится в непосредственной близости и может стать угрозой столкновения. Стандартное звуковое сообщение обычно звучит как «Traffic, traffic». Цель TA — побудить пилотов визуально обнаружить движение и быть готовыми к возможному Resolution Advisory.
Во время TA от пилотов ожидается:
  • Смотреть наружу, чтобы попытаться визуально определить трафик.
  • Поддерживать текущий вертикальный курс, если инструкции диспетчера или визуальные сигналы не требуют иного.
  • Морально подготовиться к немедленному реагированию на возможный RA.

Рекомендации по разрешению конфликтов (RA)

Resolution Advisory (RA) — это команда TCAS для корректировки вертикального полётного пути самолёта с целью предотвращения возможного столкновения. Она подаётся как визуально на дисплее, так и звуковым сигналом с использованием стандартизированных фраз, таких как «Поднимайтесь, поднимайтесь», «Спускайтесь, спускайтесь», «Сохраняйте вертикальную скорость» или «Корректируйте вертикальную скорость, корректируйте».
Когда оба воздушных судна, участвующие в конфликте, оснащены совместимыми системами TCAS II, устройства координируют свои RA. Одно воздушное судно получает команду на набор высоты, а другое — на снижение, обеспечивая взаимодополняющие манёвры и максимальное вертикальное разделение.
RA могут быть начальными, усиливающими или обратными предупреждениями. Усиливающее RA требует более высокой вертикальной скорости в том же направлении (например, от «Набор высоты» к «Увеличить набор высоты»). Обратное RA меняет направление маневра (например, от «Набор высоты» к «Снижение, снижайтесь немедленно»), если TCAS определяет, что исходный маневр больше не обеспечит безопасное разделение.

TCAS и управление воздушным движением

TCAS работает независимо от ATC, но его использование интегрировано в стандартные операционные процедуры. При получении Resolution Advisory экипаж обязан по большинству правил и процедур компании следовать RA, даже если это противоречит текущим инструкциям ATC. Безопасность и предотвращение столкновений имеют приоритет над разрешениями ATC.
После реагирования на RA пилоты информируют диспетчерскую службу как можно скорее, обычно фразой «TCAS RA» или «Отвечаю на TCAS RA». После разрешения RA и объявления системы «Конфликт отсутствует» пилоты возвращаются на разрешённую высоту или согласовывают новое разрешение с диспетчером.

Оперативные соображения для студентов-пилотов

Студентам-пилотам вряд ли придется управлять самолетами, оснащенными TCAS, на ранних этапах обучения, но понимание системы важно для будущих операций в сложном воздушном пространстве или в условиях многочленного экипажа. Основной операционный принцип заключается в том, что рекомендации TCAS являются критически важными для безопасности и должны быть правильно поняты, приоритетизированы и выполнены.

Основные обязанности пилота при использовании TCAS

При управлении воздушным судном, оснащенным TCAS, пилоты имеют несколько основных обязанностей:
  1. Убедиться, что транспондер воздушного судна включен, установлен правильный код и режим передачи высоты (Режим C или Режим S) в соответствии с требованиями нормативов или процедур компании.<\/li>
  2. Контролировать отображение трафика и быть в курсе близлежащих воздушных судов, особенно в загруженных терминальных зонах.<\/li>
  3. Быстро и правильно реагировать на TA и RA согласно обучению и опубликованным процедурам.<\/li>
  4. Поддерживать связь с УВД и докладывать о RA TCAS, как только позволяет нагрузка.<\/li>
  5. После события вернуться к назначенному разрешению или получить новое разрешение от УВД.<\/li> <\/ol>

Стандартная реакция на предупреждение TCAS Resolution Advisory

Когда выдается TCAS RA, типичные процедурные шаги следующие (детали могут варьироваться в зависимости от оператора, типа воздушного судна и регулирующего органа):
  1. Распознайте RA. Определите звуковое предупреждение и подтвердите тип RA и необходимое вертикальное действие на дисплее.
  2. При необходимости отключите соответствующую автоматику. В зависимости от типа воздушного судна и процедур оператора отключите автопилот и/или автотроутл, если они не поддерживают автоматическое следование RA.
  3. Отрегулируйте тангаж для следования указаниям RA. Плавно изменяйте тангаж, чтобы достичь заданной вертикальной скорости, обычно обозначенной зеленой дугой или полосой на индикаторе вертикальной скорости (VSI) или основном полетном дисплее.
  4. Не превышайте RA. Старайтесь соответствовать заданной вертикальной скорости без излишне агрессивных маневров, которые могут вызвать вторичные конфликты или превысить ограничения ВС.
  5. Следуйте любым усилениям или реверсам RA. Если TCAS выдает новое RA, своевременно корректируйте маневр согласно указаниям.
  6. Сообщите диспетчеру. Когда нагрузка позволяет, информируйте диспетчерскую службу, что вы реагируете на RA TCAS и не можете выполнить противоречивые инструкции.
  7. Вернитесь к разрешению после "Clear of conflict". После того как TCAS объявит, что конфликт разрешен, плавно вернитесь на ранее назначенную высоту или согласуйте новое разрешение с диспетчером.

Ограничения и условия

TCAS имеет несколько важных ограничений, которые пилоты должны понимать. Он обнаруживает только воздушные суда с работающими транспондерами; воздушные суда без транспондеров, с неработающими транспондерами или с транспондерами в режиме ожидания не будут отображаться на дисплее. Аналогично, TCAS обычно не обнаруживает наземные транспортные средства или препятствия.
TCAS обеспечивает только вертикальное руководство. Он не приказывает и не предлагает горизонтальные маневры, такие как повороты. Горизонтальное разделение остается ответственностью пилотов и диспетчеров, использующих стандартные процедуры, радары и визуальное наблюдение.
В условиях очень высокой плотности воздушного движения TCAS может генерировать несколько предупреждений, и его логика разработана для приоритизации наиболее непосредственных угроз. Однако могут возникать ложные срабатывания, и пилоты должны использовать собственное суждение, соблюдая RA и поддерживая управление самолетом в пределах эксплуатационных характеристик.
Работа TCAS также может быть нарушена из-за неправильной передачи высоты, затенения антенны или проблем с установкой. По этой причине требуется регулярное техническое обслуживание и тестирование системы в соответствии с применимыми нормативами и программами обслуживания оператора.

TCAS в обучении и стандартных операционных процедурах

Авиакомпании и учебные организации включают сценарии TCAS в тренировки на симуляторах, чтобы обеспечить правильную реакцию пилотов в условиях реальной нагрузки. Эти сценарии обычно включают начальные RA, усиленные RA и обратные RA, иногда в сочетании с инструкциями ATC, противоречащими RA.
Стандартные операционные процедуры (SOP) определяют роли экипажа во время RA. В многочленных экипажах один пилот обычно управляет самолетом и следует указаниям RA, в то время как другой общается с диспетчером, контролирует приборы и проверяет, что маневр остается в пределах ограничений самолета и запасов по высоте над местностью.

Примеры использования TCAS в полете

Следующие упрощённые примеры иллюстрируют типичное поведение TCAS и действия пилота. Они не заменяют процедуры, специфичные для конкретного воздушного судна или оператора, но могут помочь студентам-пилотам понять, как TCAS вписывается в реальные операции.

Пример 1: Предупреждение о движении в зоне терминала

Пассажирский самолет при заходе на посадку по приборам в загруженный аэропорт получает TA: «Трафик, трафик». На дисплее трафика отображается другой самолет на 1000 футов ниже, сближающийся справа. Экипаж сохраняет текущий вертикальный курс, усиливает визуальное наблюдение и пытается визуально обнаружить трафик. RA не происходит, и трафик безопасно проходит снизу и сзади. TCAS затем убирает индикацию угрозы.

Пример 2: Координированное разрешающее предупреждение в крейсерском полёте

Два воздушных судна, движущиеся в противоположных направлениях на схожих высотах, находятся на сходящихся курсах в контролируемом воздушном пространстве. Оба оснащены TCAS II. При сближении каждая система TCAS обнаруживает другое судно и прогнозирует потерю эшелонирования. Одно воздушное судно получает RA «Набор высоты, набор высоты», другое — RA «Снижение, снижение». Оба экипажа выполняют свои RA, информируют УВД и поддерживают предписанные вертикальные скорости, пока не услышат «Конфликт устранён». Затем они возвращаются на назначенные уровни с координацией УВД.

Пример 3: RA, противоречащий инструкции ATC

Самолет получает разрешение от УВД на снижение до более низкой высоты во время захода на посадку. Во время снижения TCAS выдает RA «Набирайте высоту, набирайте высоту» из-за другого самолета снизу на пересекающемся маршруте. Экипаж немедленно прекращает снижение, начинает набор высоты, чтобы выполнить RA, и информирует УВД: «Невозможно снижаться, TCAS RA.» После разрешения конфликта и объявления «Конфликт устранен» экипаж согласовывает с УВД дальнейшее снижение.

Резюме

Система предупреждения о трафике и предотвращения столкновений (TCAS) является критически важным уровнем безопасности в современной авиации. Независимо отслеживая самолёты, оснащённые транспондерами, выдавая предупреждения о трафике и предоставляя скоординированные вертикальные рекомендации по разрешению конфликтов, TCAS значительно снижает риск столкновений в воздухе. Для студентов-пилотов понимание основной функции, назначения и стандартной реакции на предупреждения TCAS закладывает основу для безопасной эксплуатации более сложных воздушных судов и сложного воздушного пространства.