飞行理论图解 · 民航飞机电子系统

TCAS 图解

防撞系统 · 应答机 · 7700/7600/7500

天上没有红绿灯,飞机靠互相问答来让路
一问一答之间,危险接近就现了形

ACAS II = TCAS II 7.0 · 2000 / 7700 / 7600 / 7500

TCAS 是独立于地面设备的机载防撞系统:通过询问周围飞机的 ATC 应答机,监视本机周围空域其他飞机的存在、位置与运动,主动回避防危险接近。应答机则是它的问答基础,编码 7700/7600/7500 是三条性命攸关的暗号。

01 TCAS 是什么:一问一答防相撞

机载防撞系统 · 独立于地面设备

TCAS 天线 本机 · 装 TCAS 应答机天线 周围飞机 · 装 ATC 应答机 询问 · TCAS 主动发问 应答 · 应答机自动回答 监视本机周围空域 存在 位置 运动 地面二次雷达 独立于地面设备 · 不需要 本机 TCAS 主动询问 周围飞机 ATC 应答机自动应答 监听应答 → 得到存在 / 位置 / 运动 不需要地面雷达配合 · 独立于地面设备 发现危险接近 → 提示并主动回避
定义
机载防撞系统:防飞机间危险接近独立于地面设备的机载电子系统
手段
询问、监听周围飞机的 ATC 应答机
监视
本机周围空域其他飞机的存在 / 位置 / 运动
目的
主动回避,防危险接近

注 · TCAS 的"问"是对着别人的应答机发问,"答"是听别人的应答机自动回答——一问一答之间,本机周围空域的情况就被画了出来。它独立于地面设备:即使没有地面二次雷达,也能工作。

02 应答机编码:三条救命暗号

7700 · 7600 · 7500 · 2000

应答机四位编码 · 模式 A 7700 紧急 EMERGENCY 7600 双向无线电通讯失效 RADIO FAILURE 7500 非法干扰 UNLAWFUL INTERFERENCE 2000 模式 A 编码 无 ATC 指示、无地区协议时使用 既没有管制员指令,也没有区域航行协议 → 选 2000 MODE A · DEFAULT
编码含义什么时候用
7700紧急遇紧急情况时设置
7600双向无线电通讯失效无线电无法双向联络时设置
7500非法干扰遭遇非法干扰时设置
2000默认模式 A 编码无 ATC 指示、无地区协议时设置

注 · 三条救命编码必须滚瓜烂熟:7700 紧急7600 双向无线电通讯失效7500 非法干扰。没有 ATC 指示、也没有地区协议时,老老实实设 2000。

03 应答机操作原则:听 ATC 的话

全程使用 · 编码 · IDENT · CONFIRM

应答机控制板(示意) 模式 A 模式 C 连续使用 模式 S 2 0 0 0 模式 A 编码窗 · 默认 2000 SQUAWK IDENT 除非 ATC 要求,不能按 CONFIRM SQUAWK 核实编码 · 必要时重选 · 向 ATC 证实 模式 A:回答身份编码(7700/7600/7500/2000) 模式 C:按需提供高度信息,应连续使用 模式 S:向地面管制与其他飞机提供高度和编码信息 IDENT:识别应答机,只有 ATC 要求才发送 CONFIRM SQUAWK:核实并证实编码窗显示值
全程使用
装有可用应答机的航空器,飞行全程必须使用——不论在 ATS 二次监控雷达空域内外
编码选择
除应急、通信失效、非法干扰外:设模式 A 并选正在联系的 ATC 指令编码;或按区域航行协议设模式 A 的编码;或无 ATC 指示、无地区协议时设模式 A 编码 2000
模式 C
装有模式 C 设备应连续使用该模式,除非另有 ATC 指示
飞行计划第 10 项
ATC 要求指定应答机性能时,须在飞行计划表第 10 项填规定字符说明
CONFIRM SQUAWK
核实模式 A 编码,必要时重选指派编码,并向 ATC 证实控制板显示值
SQUAWK IDENT
除非 ATC 要求,驾驶员不能发送识别应答机

注 · 三种例外(应急 7700、通信失效 7600、非法干扰 7500)之外,编码不能凭自己高兴乱设:有 ATC 指示听 ATC,有地区协议按协议,两者都没有就用 2000。

04 模式 A/C/S:谁在报高度

身份编码 · 高度信息 · 30 m / 100 ft

模式 A 身份识别编码 7700 / 7600 / 7500 / 2000 模式 C 提供高度信息 装有模式 C 设备连续使用 模式 S 高度 + 编码信息 向地面管制与其他飞机提供 报告高度 = 编码高度表指示的最接近整 30 m(100 ft)的数值 编码高度表 指示气压高度 高度编码器 高度 → 编码 ATC 应答机 30 米(100 英尺)增量发送 地面管制 雷达屏幕上的高度 其他飞机(TCAS) 防撞判断用
模式 C
按需用模式 C 提供高度信息
模式 S
向地面管制与其他飞机提供高度和编码信息
高度精度
两种模式报告高度都是编码高度表指示的最接近整 30 m100 ft 的数值
设备要求
(CCAR91.427)在管制空域运行的航空器应装符合要求的 ATC 应答机:能按规定对管制询问编码回答、能以 30 米(100 英尺) 增量自动发送气压高度信息

注 · 高度不是飞机自己随口报的:编码高度表测出气压高度,编码器把它变成编码,应答机再按规定自动发送。地面管制和附近装 TCAS 的飞机,读到的都是同一个"最接近整 30 米(100 英尺)"的高度。

05 危险接近回避:监视 → 告警 → 回避

TA 交通提示 · RA 决断提示

① 监视 ② 告警 ③ 回避 询问 · 监听应答机 存在 位置 运动 TCAS 交通显示(示意) TA 交通提示 RA 决断提示 爬升 本机 发现危险接近 → 分级告警 按 RA 爬升 冲突机从下方通过 主动回避 · 防危险接近 监视 → 告警 → 回避:三步把危险接近化解在相遇之前 TA 交通提示 · RA 决断提示(本页只示意层级,不标具体阈值)
监视
询问、监听周围飞机 ATC 应答机 → 监视本机周围空域其他飞机的存在 / 位置 / 运动
告警
发现潜在危险接近 → 分级提示:TA(交通提示)/ RA(决断提示)——考纲未给具体阈值,只考层级概念
回避
按 RA 引导做垂直机动,主动回避,防危险接近

注 · 这一节只记"监视 → 告警 → 回避"三步。TA/RA 的具体距离、时间阈值考纲没有给,本页不编数字,只画层级。

06 装机要求与使用:谁必须装、怎么用

5700 千克 · 19 座 · ACAS II · 7.0

除局方批准外 · 满足其一即须安装 最大起飞重量 > 5700 千克 批准旅客座位数 > 19 中国国籍登记 · 涡轮动力飞机 须装机载防撞系统 该系统为 ACAS II · 等同 TCAS II 7.0 版本 中国国籍登记民用航空器机载防撞系统 须经局方批准 安装满足适航要求 驾驶装有可工作防撞系统的航空器 打开并使用该系统
装机门槛
(CCAR91.439)除局方批准外,中国国籍登记最大起飞重量超 5700 千克、或批准旅客座位数超 19 的涡轮动力飞机,须装机载防撞系统
系统版本
该系统为 ACAS II,等同 TCAS II 7.0 版本
局方批准
中国国籍登记民用航空器机载防撞系统须经局方批准
适航
安装满足适航要求
使用
驾驶装有可工作防撞系统的航空器,应打开并使用该系统

防可控飞行撞地见《GPWS 与 TAWS 图解》;无线电高度表(0~2500 英尺、决断高度信号)将在该页一并介绍。