TCAS

Updated at: 2025-12-01 11:20
avionics
Система попередження зіткнень і контролю руху (TCAS) — це бортова система безпеки літака, яка контролює рух поблизу, обладнаний транспондерами, і надає пілотам попередження та вертикальні вказівки для уникнення зіткнень у повітрі.<\/b>
TCAS Визначення TCAS Призначення TCAS Використання TCAS в авіації Як TCAS виявляє та відображає повітряний рух Повідомлення про рух (TA) Рекомендації з розв’язання конфлікту (RA) TCAS та управління повітряним рухом Оперативні міркування для студентів-пілотів Основні обов’язки пілота при використанні TCAS Стандартна відповідь на попередження TCAS Resolution Advisory Обмеження та умови TCAS у навчанні та стандартних операційних процедурах Приклади використання TCAS під час польоту Приклад 1: Повідомлення про рух у зоні терміналу Приклад 2: Координоване попередження про розв’язання конфлікту під час круїзу Приклад 3: RA, що суперечить інструкції ATC Резюме

Визначення TCAS

Система попередження зіткнень і контролю руху (TCAS), також відома в деяких нормативних актах як Airborne Collision Avoidance System (ACAS), є незалежною бортовою комп’ютерною системою, яка використовує сигнали транспондера літака для виявлення та відстеження інших літаків поблизу. Вона оцінює ризик зіткнення і, за потреби, видає візуальні та звукові попередження льотному екіпажу.
TCAS працює незалежно від радару управління повітряним рухом (ATC) і не покладається на інструкції ATC для генерації попереджень. Натомість він безпосередньо опитує близькі транспондери, використовуючи принципи вторинного радіолокаційного огляду (SSR), обчислює відносне положення та швидкість зближення і визначає, чи становить інший літак потенційну загрозу зіткнення.
Сучасні системи, зазвичай відомі як TCAS II (версія 7.0 або 7.1), здатні генерувати координовані Resolution Advisories (RAs) — вертикальні інструкції з маневрування, призначені для забезпечення безпечного розділення між літаками, які оснащені сумісними TCAS.

Призначення TCAS

Основна мета TCAS — зменшити ризик зіткнень у повітрі між літаками, що працюють у контрольованому та неконтрольованому повітряному просторі. Він слугує останньою лінією захисту, коли інші рівні розділення, такі як розділення ATC, візуальне виявлення та уникнення пілотом, а також опубліковані процедури, є недостатніми або не спрацьовують.
TCAS підвищує ситуаційну обізнаність, надаючи дисплей руху, який показує найближчі літаки з транспондерами з інформацією про відносну висоту та тенденції. Це дозволяє пілотам візуалізувати навколишній рух, особливо в умовах приладової метеорології (IMC) або в умовах високого навантаження, де візуальне виявлення ускладнене.
Окрім підвищення обізнаності, TCAS надає чіткі вказівки щодо вертикальних маневрів у вигляді Resolution Advisories. Ці рекомендації розроблені так, щоб, якщо обидва літаки дотримуються своїх відповідних RA, їхні вертикальні траєкторії польоту розходилися достатньо, щоб уникнути зіткнення.
TCAS не замінює диспетчерський контроль або візуальне спостереження. Натомість він доповнює обидва, забезпечуючи автоматизовану, стандартизовану реакцію на безпосередні загрози зіткнення, незалежно від часу реакції людини або затримок у зв’язку.

Використання TCAS в авіації

TCAS є обов’язковою системою для багатьох транспортних літаків з турбінними двигунами і широко встановлена на комерційних авіалайнерах, бізнес-джетах та деяких більших літаках загальної авіації. Менші літаки загальної авіації можуть використовувати простіші системи оповіщення про трафік (TAS), які надають попередження про трафік, але не Resolution Advisories.

Як TCAS виявляє та відображає повітряний рух

TCAS використовує опитування на частоті 1030 МГц і приймає відповіді на 1090 МГц, ті ж частоти, що використовуються наземним SSR. Визначаючи час відповіді та декодуючи інформацію трансондера, TCAS визначає дальність, відносний азимут і висоту близьких літаків, які мають працюючі трансондери (режим C або режим S).
Виявлені літаки відображаються на дисплеї руху в кабіні, зазвичай інтегрованому з навігаційним дисплеєм. Символи та кольори вказують рівень загрози: безпечний рух, близький рух, попередження про рух (TAs) та рекомендації щодо розв’язання конфліктів (RAs). Відносна висота та тенденції набору/зниження висоти показані чисельно та за допомогою маленьких стрілок, що дозволяє пілотам швидко оцінити ситуацію.

Повідомлення про рух (TA)

Попередження про рух (TA) попереджає екіпаж про те, що інший літак знаходиться поблизу і може стати загрозою зіткнення. Стандартне звукове повідомлення зазвичай звучить як «Traffic, traffic». Метою TA є спонукати пілотів візуально виявити рух і бути готовими до можливої Resolution Advisory.
Під час TA від пілотів очікується:
  • Дивитися назовні, щоб спробувати візуально ідентифікувати рух.
  • Підтримувати поточний вертикальний курс, якщо інструкції ATC або візуальні сигнали не вимагають іншого.
  • Психічно готуватися до негайної реакції на можливий RA.

Рекомендації з розв’язання конфлікту (RA)

Resolution Advisory (RA) — це команда TCAS для коригування вертикального польотного шляху літака з метою уникнення потенційного зіткнення. Вона подається як візуально на дисплеї, так і звуково за допомогою стандартизованих фраз, таких як «Підіймайтесь, підіймайтесь», «Спускайтесь, спускайтесь», «Підтримуйте вертикальну швидкість» або «Коригуйте вертикальну швидкість, коригуйте».
Коли обидва літаки, що беруть участь у конфлікті, оснащені сумісними системами TCAS II, пристрої координують свої RA. Один літак отримує команду на підйом, а інший — на зниження, забезпечуючи взаємодоповнюючі маневри та максимальне вертикальне розділення.
RA можуть бути початковими, посилювальними або зворотними попередженнями. Посилювальне RA наказує збільшити вертикальну швидкість у тому ж напрямку (наприклад, від «Набирати висоту» до «Збільшити набір висоти»). Зворотне RA змінює напрямок маневру (наприклад, від «Набирати висоту» до «Спуск, спуск негайно»), якщо TCAS визначає, що початковий маневр більше не забезпечить безпечну відстань.

TCAS та управління повітряним рухом

TCAS працює незалежно від ATC, але його використання інтегровано у стандартні операційні процедури. Коли отримується Resolution Advisory, екіпаж літака за більшістю правил і процедур компанії зобов’язаний виконувати RA, навіть якщо це суперечить поточним інструкціям ATC. Безпека та уникнення зіткнень мають пріоритет над дозволами ATC.
Після реагування на RA пілоти повідомляють диспетчерську службу якомога швидше, зазвичай фразою на кшталт «TCAS RA» або «Відповідаю на TCAS RA». Коли RA вирішено і система оголошує «Конфлікт відсутній», пілоти повертаються на дозволену висоту або погоджують новий дозвіл з диспетчерською службою.

Оперативні міркування для студентів-пілотів

Студентам-пілотам навряд чи доведеться керувати літаками з TCAS на початку навчання, але розуміння системи важливе для майбутніх операцій у складному повітряному просторі або в умовах багаточленної екіпажу. Ключовий операційний принцип полягає в тому, що рекомендації TCAS є критично важливими для безпеки і повинні бути правильно зрозумілі, пріоритетні та виконані.

Основні обов’язки пілота при використанні TCAS

Під час керування літаком, оснащеним TCAS, пілоти мають кілька основних обов’язків:
  1. Переконатися, що транспондер літака увімкнено, встановлено правильний код і режим передачі висоти (Режим C або Режим S) відповідно до вимог регламентів або процедур компанії.<\/li>
  2. Слідкувати за дисплеєм руху повітряного трафіку та бути уважним до близьких літаків, особливо у багатолюдних термінальних зонах.<\/li>
  3. Швидко та правильно реагувати на TA та RA відповідно до навчання та опублікованих процедур.<\/li>
  4. Підтримувати зв’язок з УВД та повідомляти про RA TCAS, як тільки дозволяє навантаження.<\/li>
  5. Після події повернутися до призначеного дозволу або отримати новий дозвіл від УВД.<\/li> <\/ol>

Стандартна відповідь на попередження TCAS Resolution Advisory

Коли видається TCAS RA, типовими процедурними кроками є наступні (деталі можуть відрізнятися залежно від оператора, типу літака та регуляторного органу):
  1. Визначте RA. Визначте звуковий сигнал і підтвердіть тип RA та необхідну вертикальну дію на дисплеї.
  2. За потреби відключіть відповідну автоматизацію. Залежно від типу літака та процедур оператора відключіть автопілот і/або автотроутл, якщо вони не підтримують автоматичне виконання RA.
  3. Регулюйте тангаж, щоб слідувати вказівкам RA. Плавно змінюйте тангаж, щоб досягти заданої вертикальної швидкості, зазвичай позначеної зеленим дугоподібним індикатором або смугою на індикаторі вертикальної швидкості (VSI) чи первинному польотному дисплеї.
  4. Не перевищуйте RA. Намагайтеся відповідати заданій вертикальній швидкості без зайво агресивних маневрів, які можуть створити вторинні конфлікти або перевищити обмеження літака.
  5. Дотримуйтесь будь-яких посилень або реверсій RA. Якщо TCAS видає новий RA, негайно коригуйте маневр відповідно до вказівок.
  6. Повідомте ATC. Коли навантаження дозволяє, повідомте диспетчерську службу, що ви реагуєте на RA TCAS і не можете виконати конфліктні інструкції.
  7. Поверніться до дозволу після "Clear of conflict". Коли TCAS оголосить, що конфлікт вирішено, плавно поверніться до раніше призначеної висоти або погодьте новий дозвіл з ATC.

Обмеження та умови

TCAS має кілька важливих обмежень, які пілоти повинні розуміти. Він виявляє лише літаки з працюючими транспондерами; літаки без транспондерів, з несправними транспондерами або з транспондерами в режимі очікування не відображатимуться на дисплеї. Аналогічно, TCAS зазвичай не виявляє наземні транспортні засоби або перешкоди.
TCAS забезпечує лише вертикальне керівництво. Він не наказує і не пропонує горизонтальні маневри, такі як повороти. Горизонтальне розділення залишається відповідальністю пілотів та УВД, які використовують стандартні процедури, радар і візуальне сканування.
У середовищах із дуже високою щільністю руху TCAS може генерувати кілька попереджень, і його логіка розроблена для пріоритетизації найбільш негайних загроз. Однак можуть виникати хибні тривоги, і пілоти повинні все одно користуватися власним судженням, дотримуючись RAs та підтримуючи контроль над літаком у межах його експлуатаційних характеристик.
Продуктивність TCAS також може бути порушена через неправильне повідомлення висоти, затінення антени або проблеми з установкою. З цієї причини необхідне регулярне технічне обслуговування та тестування системи відповідно до чинних нормативів та програм обслуговування оператора.

TCAS у навчанні та стандартних операційних процедурах

Авіакомпанії та навчальні організації включають сценарії TCAS у тренування на симуляторах, щоб забезпечити правильну реакцію пілотів за реалістичних умов навантаження. Ці сценарії зазвичай включають початкові RA, посилені RA та зворотні RA, іноді у поєднанні з інструкціями ATC, що суперечать RA.
Стандартні операційні процедури (SOP) визначають ролі екіпажу під час RA. У багаточленних екіпажах один пілот зазвичай керує літаком і дотримується вказівок RA, тоді як інший спілкується з диспетчером, контролює прилади та перевіряє, що маневр залишається в межах обмежень літака та запасів по висоті над місцевістю.

Приклади використання TCAS під час польоту

Наступні спрощені приклади ілюструють типовий режим роботи TCAS та дії пілота. Вони не замінюють специфічні для літака або оператора процедури, але можуть допомогти студентам-пілотам зрозуміти, як TCAS вписується у реальні операції.

Приклад 1: Повідомлення про рух у зоні терміналу

Пасажирський літак під час інструментального заходу на посадку в завантажений аеропорт отримує TA: «Рух, рух.» На дисплеї руху показано інший літак на 1000 футів нижче, що зближується справа. Екіпаж підтримує поточний вертикальний курс, посилює візуальне спостереження та намагається візуально виявити рух. RA не відбувається, і рух безпечно проходить знизу та позаду. TCAS потім знімає індикацію загрози.

Приклад 2: Координоване попередження про розв’язання конфлікту під час круїзу

Два літаки, що рухаються у протилежних напрямках на схожих висотах, знаходяться на збіжних курсах у контрольованому повітряному просторі. Обидва обладнані TCAS II. Під час наближення кожна система TCAS виявляє інший літак і прогнозує втрату розділення. Один літак отримує RA «Підіймайтеся, підіймайтеся», а інший — RA «Спускайтеся, спускайтеся». Обидва екіпажі виконують свої RA, повідомляють ATC і підтримують задані вертикальні швидкості, доки не почують «Конфлікт відсутній». Потім вони повертаються до призначених рівнів за координації з ATC.

Приклад 3: RA, що суперечить інструкції ATC

Літак отримує дозвіл від диспетчера на зниження до нижчої висоти під час заходу на посадку. Під час зниження TCAS видає команду RA «Підійматися, підійматися» через інший літак, що знаходиться знизу на перетинаючому курсі. Екіпаж негайно припиняє зниження, починає набір висоти, щоб виконати RA, і повідомляє диспетчера: «Неможливо знижуватися, TCAS RA.» Після розв’язання конфлікту та оголошення «Конфлікт усунуто» екіпаж координує подальше зниження з диспетчером.

Резюме

Система попередження зіткнень і уникнення зіткнень у повітрі (TCAS) є критично важливим рівнем безпеки в сучасній авіації. Завдяки незалежному моніторингу літаків, оснащених транспондерами, видачі повідомлень про рух і наданню координованих вертикальних рекомендацій щодо уникнення зіткнень, TCAS значно знижує ризик зіткнень у повітрі. Для студентів-пілотів розуміння базової функції, призначення та стандартної реакції на попередження TCAS закладає основу для безпечної експлуатації більш складних літаків і складного повітряного простору.