Бортовая система предотвращения столкновений

Бортовая система предупреждения столкновений ( БСПС , как правило , произносятся как AY-кас ) работает независимо от наземного оборудования и управления воздушного движения в предупреждении пилотов присутствия других воздушных суден , которые могут представлять собой угрозу столкновения. Если риск столкновения неизбежен, система инициирует маневр, который снижает риск столкновения. Стандарты и рекомендуемая практика ACAS в основном определены в томе IV приложения 10 к Конвенции о международной гражданской авиации . [1] Большая часть технологий, применяемых сегодня как в военной, так и в гражданской авиации, разрабатывалась НАСА и другими партнерами с 1980-х годов. [2]

ВВС США «s F-16 D Ground Столкновений Technology (GCAT) самолеты.

Все чаще проводится различие между БСПС и ASAS (бортовая система обеспечения эшелонирования). БСПС используется для описания систем ближнего действия, предназначенных для предотвращения реальных столкновений металла с металлом. Напротив, ASAS используется для описания систем большей дальности, используемых для поддержания стандартного эшелонирования по маршруту между воздушными судами (5 морских миль (9,3 км) по горизонтали и 1000 футов (300 м) по вертикали). [3]

По состоянию на 2009 год единственными реализациями, которые соответствуют стандартам ACAS II, установленным ИКАО, являются версии 7.0 и 7.1 TCAS II ( система предотвращения столкновений ), выпущенные тремя производителями: Rockwell Collins , Honeywell и ACSS (системы авиационной связи и наблюдения; L -3 Коммуникации и компания Thales Avionics ).

С 1973 года стандарт Федерального авиационного управления США (FAA) для минимальных эксплуатационных характеристик транспондера, Технический стандарт (TSO) C74c, содержал ошибки, которые вызывали проблемы совместимости с радаром системы радиолокационных маяков управления воздушным движением (ATCRBS) и системой предотвращения столкновений. (TCAS) способность обнаруживать транспондеры самолетов. Первоначально названная «Проблема Терры», с тех пор были выпущены отдельные Директивы FAA по летной годности против различных производителей транспондеров в попытке исправить эксплуатационные недостатки, чтобы позволить работать более новым радарам и системам TCAS. К сожалению, дефект [ требуется пояснение ] находится в TSO , и отдельные корректирующие действия для транспондеров привели к значительным различиям в логическом поведении транспондеров по маркам и маркам, что доказано исследованием FAA транспондеров на месте. [ необходима цитата ] В 2009 году новая версия TSO C74d [4] была определена с более жесткими техническими требованиями. [ необходима цитата ]

AIS-P (ACAS) [ требуется пояснение ] - это модификация, которая исправляет недостатки транспондера (транспондер будет реагировать на все разновидности радара и TCAS), а затем добавляет автоматическое независимое наблюдение с увеличением конфиденциальности. Протокол AIS-P не страдает проблемой насыщения при высокой плотности трафика, не мешает работе радиолокационной системы управления воздушным движением (ATC) или TCAS и соответствует международно утвержденному стандарту пакетов данных режима S. [ необходима цитата ] Он ожидает представления странами-членами ИКАО в качестве запрошенного утверждения. [ необходима цитата ]

Современные летательные аппараты могут использовать несколько типов систем предотвращения столкновений для предотвращения непреднамеренного контакта с другими летательными аппаратами, препятствиями или землей:

"> Файл: Auto-GCAS сохраняет F-16.webmВоспроизвести медиа
Кадры с проекционного дисплея F-16 ВВС США Arizona Air National Guard записывают сохранение автоматической системы предотвращения столкновений с землей (Auto-GCAS) самолета во время учебной миссии, четвертая запись подтверждена системой, разработанной НАСА. . С высоты чуть более 17000 футов пилот выполняет маневр 8,1g, в результате чего пилот теряет сознание. После того, как самолет входит в крутое пикирование на полном форсаже в течение двадцати секунд, Auto-GCAS выполняет маневр восстановления на высоте 8760 футов 652 узла и опускается носом почти на 55 градусов. ниже горизонта.
  • Бортовой радар может определять относительное местоположение других самолетов и использовался в военных целях со времен Второй мировой войны , когда он был введен для помощи ночным истребителям (таким как de Havilland Mosquito и Messerschmitt Bf 110 ) в обнаружении бомбардировщиков. В то время как более крупные гражданские самолеты оснащены метеорологическим радаром , чувствительный радар предотвращения столкновений редко встречается в невоенных самолетах.
  • Система предотвращения столкновений (TCAS) активно опрашивает транспондеры других самолетов и согласовывает с ними тактику предотвращения столкновений в случае угрозы. Системы TCAS относительно дороги и, как правило, появляются только на более крупных самолетах. Они эффективны в предотвращении столкновений только с другими воздушными судами, которые оснащены функционирующими транспондерами с сообщением высоты.
  • Небольшое устройство PCAS для использования в легких самолетах.
    Портативная система предупреждения столкновений (PCAS) является менее дорогостоящей, пассивной версией TCAS предназначен для авиации общего пользования. Системы PCAS не опрашивают транспондеры других воздушных судов активно, а пассивно слушают ответы других опрашиваемых устройств. PCAS имеет те же ограничения, что и TCAS, хотя стоимость PCAS значительно меньше.
  • FLARM - это малогабаритное устройство с низким энергопотреблением (обычно используемое в планерах или других легких самолетах), которое передает свой собственный вектор местоположения и скорости (полученный с помощью встроенного GPS) по безлицензионному радиопередаче в диапазоне ISM. В то же время он слушает другие устройства, основанные на том же стандарте. Интеллектуальные алгоритмы прогнозирования движения предсказывают краткосрочные конфликты и соответственно предупреждают пилота акустическими и визуальными средствами. FLARM включает высокоточный 16-канальный GPS-приемник WAAS и встроенный маломощный радиоприемопередатчик. Статические препятствия включены в базу данных FLARM. Предупреждение не подается, если самолет не содержит дополнительного устройства FLARM.
  • Система предупреждения о приближении к земле (GPWS) или система предупреждения о столкновении с землей (GCWS), в которой используется радиолокационный высотомер для обнаружения близости к земле или необычной скорости снижения. GPWS распространен на гражданских авиалайнерах и более крупных самолетах авиации общего назначения .
  • Система осведомленности и предупреждения о местности (TAWS) использует цифровую карту местности вместе с информацией о местоположении от навигационной системы, такой как GPS , чтобы предсказать, может ли текущая траектория полета самолета привести к конфликту с препятствиями, такими как горы или высокие башни, которые не будет обнаружен GPWS (который использует высоту земли непосредственно под самолетом). Одним из лучших примеров этого типа технологий является Auto-GCAS (система предотвращения столкновений с землей) и PARS (пилотная система восстановления), которые были установлены на всем флоте самолетов F-16 ВВС США в 2014 году [5].
  • Синтетическое зрение предоставляет пилотам компьютерную симуляцию окружающей среды для использования в условиях низкой или нулевой видимости. Информация, используемая для представления предупреждений, часто берется с GPS, INS или гироскопических датчиков.
  • Система предотвращения столкновений с препятствиями - это наземная система, в которой используется маломощный радар, установленный на препятствии или рядом с ним. Радар обнаруживает воздушное судно в непосредственной близости от препятствия и, во-первых, предупреждает воздушное судно с помощью мигающих огней средней интенсивности и, во-вторых, предупреждает воздушное судно о препятствии с помощью радиовещания на УКВ. Никакого дополнительного оборудования на борту самолета не требуется.

Большой сложный самолет может использовать несколько или все эти системы, в то время как небольшой самолет авиации общего назначения может иметь только PCAS или пользоваться системой OCAS, или вообще не иметь системы предотвращения столкновений (кроме ситуационной осведомленности пилота)

  1. ^ "Архивная копия" . Архивировано из оригинала 2010-04-21 . Проверено 18 апреля 2010 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  2. ^ «Созданная НАСА автоматическая система предотвращения столкновений с землей в рабочем состоянии» . Сайт НАСА . Дата обращения 8 октября 2014 .
  3. ^ [Hoekstra, JM (2002). Свободный полет с обеспечением эшелонирования. Отчет № NLR-TP-2002-170. Национальная аэрокосмическая лаборатория NLR.]
  4. ^ "TSO C74d Бортовое оборудование радиолокационной системы управления воздушным движением (ATCRBS)" (PDF) . Федеральная авиационная администрация.
  5. ^ Джедик, Рокки. «Система предупреждения столкновений с землей» . Перейти к медицине полета . Дата обращения 16 декабря 2014 .

  • БСПС на Skybrary
  • ФЛАРМ