空中防撞系統
空中防撞系統（英語：Traffic Collision Avoidance System，縮寫：TCAS）是安裝於中、大型飛機的一組電腦系統，用以避免飛機在空中互相衝撞，與地面迫近警告系統搭配成為保護飛航安全的兩大防線。現今大部份民航客機都設有空中防撞系統功能。漢威公司是唯一一家生產所有類型空中防撞系統的製造商，超過一半空中防撞系統產品都是出自該公司[1]。
簡介
早在1950年代航空業界就開始着手研究空中防撞系統，但因技術問題，應用不普遍。直到80年代，經歷多次空難之後，終於進入實用階段，研發出第一代空中防撞系統（TCAS I）。空中防撞系統的運作是通過飛機上的應答機確定飛機航向和高度，使飛機之間可以顯示相互之間的距離間隔和高度，因此空中防撞系統在運作前必需開啟應答機。空中防撞系統顯示器可以與導航顯示器（Navigation Display；ND）整合在一起，也可以與即時垂直速度指示器（Instantaneous Vertical Speed Indicator；IVSI）整合，這樣上升或下降時可顯示垂直速度。
第一代空中防撞系統（TCAS I）能夠偵測上下7000至10000呎，前後15至40海里，發現有航機接近時，會提前40秒警告飛行員對方飛機的高度和位置。第二代空中防撞系統（TCAS II），是目前最被廣泛使用的，會用聲音及顯示警告飛行員，稱為Resolution Advisory （RA），並且會用語音指示避撞的動作，例如：「Climb！Climb！Climb！」「Descend！Descend！Descend！」，同時另一方的空中防撞系統會發出相反的警告。第三代空中防撞系統（TCAS III）除了有上下避撞措施之外，還增加左右避撞能力[2][3]。
1993年美國聯邦航空管理局規定，凡進入美國國境飛行的30人座以上的客機，都必須具有TCAS II的能力，而歐洲亦在2000年實施此條例。
警報
等級
空中防撞系統根據各航機對本機的碰撞危險等級，會用不同的符號顯示在導航顯示器上（Navigation Display，ND），其等級分類如下所示：
- Non-threat：與本機無碰撞危險，白色空心菱形符號。
- Proximate Advisory（PA）： 與本機接近，但尚無碰撞可能，白色實心菱形符號。
- Traffic Advisory（TA）： 與本機已相當接近，有碰撞可能，但不須作閃避動作，黃色實心圓形。
- Resolution Advisory（RA）： 兩機有碰撞的危險，須立即閃避，空中防撞系統會提供閃避方向的指示，紅色實心方塊。
類型
| 類型 | 內容 | 含義 | 應當採取的措施 |
|---|---|---|---|
| TA | Traffic; traffic.（衝突，衝突） | 對方在水平和垂直方向均已相當接近 | 嘗試目視觀察對方，並為可能產生的RA警告作好操縱準備 |
| RA | Climb; climb.（爬升，爬升） | 對方將從下方經過 | 開始以1500–2000 英尺/分鐘的爬升率爬升 |
| RA | Descend. Descend.（下降，下降） | 對方將從上方經過 | 開始以1500–2000 英尺/分鐘的下降率下降 |
| RA | Increase climb.（加速爬升） | 對方將從下方近距離掠過 | 增大爬升率至2500 – 3000 英尺/分鐘 |
| RA | Increase descent.（加速下降） | 對方將從上方近距離掠過 | 增大下降率至2500 – 3000 英尺/分鐘 |
| RA | Reduce climb.（減速爬升） | 對方在下方，已有一段垂直距離 | 減少爬升率 |
| RA | Reduce descent.（減速下降） | 對方在上方，已有一段垂直距離 | 減少下降率 |
| RA | Climb; climb now.（爬升，現在爬升） | 對方剛才在上方，現在已經轉移到下方 | 停止下降，轉為爬升 |
| RA | Descend; descend now.（下降，現在下降） | 對方剛才在下方，現在已經轉移到上方 | 停止爬升，轉為下降 |
| RA | Maintain vertical speed; maintain.（保持垂直速度，保持） | 保持垂直速率即可避免相撞 | 保持垂直速度 |
| RA | Adjust vertical speed; adjust.（調整垂直速度，調整） | 對方已經較遠，或者一開始的RA警告已經在減弱 | 開始恢復水平飛行 |
| RA | Monitor vertical speed.（注意垂直速度） | 對方已經在上方或者下方恢復水平飛行 | 保持水平飛行 |
| RA | Crossing.（交叉點） | 正在接近與對方的交匯點。通常伴隨着其他的RA警告 | 執行伴隨的RA建議 |
| CC | Clear of conflict.（衝突解除） | 對方已經不再是威脅，相撞的危險解除 | 重新接受ATC管理 |
聲音示例
- TCAS報警（Traffic, Traffic）：
各地對空中防撞系統的規管
 | 此條目論述以部分區域為主，未必有普世通用的觀點。 (2019年8月19日) |
| 發佈者 | 飛機等級 | TCAS型號 | 實施日期 |
|---|---|---|---|
| 美國聯邦航空管理局 | 30人座以上的渦輪發動機客機（或最大起飛重量超過15000公斤） | TCAS II | 1993年1月1日 |
| 歐洲航空安全局 | 30人座以上的渦輪發動機客機（或最大起飛重量超過15000公斤）[4] | TCAS II | 2000年1月1日 |
| 歐洲航空安全局 | 19人座以上的渦輪發動機客機（或最大起飛重量超過5700公斤）[4] | ACAS II（或TCAS II第7.0版） | 2005年1月1日 |
| 澳大利亞民用航空安全管理局 | 30人座以上的渦輪發動機客機（或最大起飛重量超過15000公斤）[5] | TCAS II | 2000年1月1日 |
| 香港民航處 | 9人座以上的飛機（或最大起飛重量超過5700公斤）[6] | TCAS II第7.0版 | 2000年1月1日 |
| 巴西國家民航局 | 19人座以上的飛機（或最大起飛重量超過5700公斤） | TCAS II | 2005年1月28日 |
| 中國民用航空局 | 30人座以上的飛機（或最大起飛重量超過15000公斤）[7][8][3] | TCAS II | 2003年1月1日 |
相關空難
在美國聯邦航空管理局或其它民航管理單位，都會規範空中防撞系統與航空交通管制的指示衝突時的優先次序。因為若是一架飛機遵從空中防撞系統，但另一架遵從航空交通管制，這樣子仍有互撞的危險。最明顯的實際案例，在2002年巴什克利安航空2937號班機，兩架飛機在德國南部的烏柏林根（Überlingen）上空發生空中接近，兩機都收到了空中防撞系統的警告，但有一架飛機未遵從TCAS的指示，反而聽從ATC的指示，導致兩機在空中相撞造成重大死傷。2006年戈爾航空1907號班機空難中兩架均有空中防撞系統的飛機在空中相撞，因為機長誤將答詢機關閉，使空中防撞系統無法運作，兩架飛機無法互相偵測，導致相撞。
因此，現行操作流程要求飛行員在TCAS和ATC指令衝突時，優先參照TCAS指令執行。
相關條目
參考資料
- ^ 机载防撞系统 TCAS. [2008-08-01]. （原始內容存檔於2008-06-22）.
- ^ 《世界民航雜誌120期》. 2007: 56頁 （中文）.
- ^ 3.0 3.1 中国商用飞机有限责任公司-空中防撞系统升级进行时：东航首架安装TCASⅢ的A319投入运营. [2018-07-15]. （原始內容存檔於2020-10-22）.
- ^ 4.0 4.1 European ACAS II Mandate. [2008-08-01]. （原始內容存檔於2007-06-10）.
- ^ Explanatory Statement regarding TCAS for CASA(PDF) (PDF). [2008-08-01]. （原始內容存檔 (PDF)於2006-08-22）.
- ^ Airworthiness Notice No. 24 (PDF) (PDF). [2008-08-01]. （原始內容存檔 (PDF)於2007-09-28）.
- ^ 四川在線-華西都市報. 中国民航：飞机未装防撞系统不得起降、运行. 中國網. 2002年7月8日 [2018-07-15]. （原始內容存檔於2004-11-17）.
- ^ 中国商用飞机有限责任公司-TCAS：空中防撞的最后一道防线. [2018-07-15]. （原始內容存檔於2020-10-22）.
外部連結
- TCAS：空中防撞的最後一道防線 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）（簡體中文），中國商用飛機有限責任公司，2015年2月6日
- 航機先期預警防撞系統與先進近地警告系統簡介[失效連結][網頁出現404錯誤][永久失效連結] - 台灣行政院飛航安全委員會