Система предупреждения столкновения самолетов (TCAS)

-В случае, если в момент получения RA поступила какая-либо команда от диспетчера, то пилот докладывает о невозможности ее выполнения в следующей форме: «UNABLE TCAS RA»

-После восстановления исходных  условий полета пилот должен  доложить об этом диспетчеру  службы УВД: « CLEAR OF CONFLICT».

 

Виды TCAS II. Современные системы.

 

Сама система TCAS II имеет на данный момент три модификации: первая — 6.0.4; вторая 7.0 и третья 7.1. Первая модификация стала неудобна в использовании после внедрения в европейском воздушном пространстве (c января 2002 года, а в России с ноября 2011 года) сокращенного минимума вертикального эшелонирования воздушных судов (RVSM).

 

Он сократился с 600 м до 300 м и у версии TCAS 2-6.0.4 появились потенциальные проблемы, связанные с тем, что при пролете самолетов относительно друг друга с минимальным интервалом эшелонирования может возникать большое количество нежелательных, длительно действующих и не несущих корректной информации команд, как ТА, так и RА. Это занимает внимание экипажа и затрудняет пилотирование.

 

Версия 7.0 от этого избавлена и выдает в аналогичной ситуации в 40-50 раз меньше команд ТА и в половину меньше команд RА. Эта версия на данный момент полностью соответствует стандартам ACAS.

 

Однако существует и следующая версия — 7.1. В ней устранены некоторые существенные недочеты предыдущей версии 7.0. Изменена так называемая логика реверсирования команд. Актуальность этого изменения стала совершенно очевидна после известной катастрофы над Боденским озером 1 июля 2002 года, когда столкнулись ТУ-154М («Башкирские Авиалинии») и Boeing-757 (DHL).

 

Тогда командир ТУ-154М произвел действия, противоположные указаниям TCAS (выполняя команды диспетчера). Система на это никак не среагировала, потому что это была версия 7.0.

 

Если на обоих конфликтующих самолетах установлены комплекты TCAS, то они взаимодействуют между собой и определяемые маневры самолетам для исключения столкновения всегда имеют противоположные направления. Отрицательный исход возможен в случае, если одно из воздушных судов не выполняет команду или меняет ее направление на противоположное. Таково было положение для версии 7.0.

 

 

В версии 7.1 если система обнаруживает, что другой самолет не выполняет полученную команду, она тут же выдает указание своему самолету изменить направление маневра на противоположное. Причем одновременное принятие одинакового решения комплектами TCAS обоих самолетов невозможно. Это специально предусмотрено логикой вычислительной системы.

 

Еще одно изменение для версии 7.1 касается уточнения команды “Adjust vertical speed, adjust” (AVSA), что значит «Отрегулируй вертикальную скорость». Она была довольно расплывчатой и часто не способствовала разрешению конфликта, а даже могла его усугубить. Ее заменили на более четкую и определенную “Level off” («Выводи в горизонт») Это хорошо иллюстрируется рисунками.

FAA (Федеральное управление гражданской  авиации – США) и EASA (Европейское  агенство по безопасности полетов – Европа) планируют осуществить полный переход на версию 7.1 в 2014 году.

 

Режимы работы TCAS II.

 

В кабине экипажа имеется пульт управления TCAS, на котором можно установить различные режимы ее работы. Она может быть выключена и находиться в режиме активного ожидания Stand-by, когда запросы не делаются, а сами транспондеры S-режима отвечают только на дискретные запросы.

 

 

Далее может быть режим Транспондер (XPNDR), при котором приемоответчики «S» полностью включены и отвечают на запросы земли и других TCAS, а своя находится в Stand-by. Далее следует режим ТА, при котором система выдает только рекомендации типа ТА. Следующий режим – режим полной эксплуатации ТА/RA. На этом режиме TCAS полностью исполняет все свои функции и выдает команды как ТА, так и RA.

С помощью пультов управления TCAS проводится так же проверка работоспособности системы согласно установленного регламента.

 

Для систем различных производителей могут быть добавлены дополнительные режимы. Важно одно. РежимТА/RA должен быть включен с момента выруливания на исполнительный старт и до сруливания с ВПП после посадки. В таком случае будет обеспечена правильная работа TCAS в течение всего полета.

 

Будущее. TCAS III, TCAS IV и ADS-B.

 

После введения в действие системы TCAS II достаточно длительно велись работы над более продвинутой версией TCAS III. Преполагалось, что такая система сможет выдавать рекомендации для маневров не только в вертикальной, но и в горизонтальной плоскости.

 

Однако имеющиеся технологии передачи данных с участием направленных антенн обладали низкой точностью и не позволили осуществить эту задачу. К середине 90-х годов работы по созданию TCAS III переросли в работы по созданию TCAS IV, в которых использовались возможности транспондеров режима S.Однако они тоже были свернуты из-за начала разработки системы ADS-B.

 

ADS-B расшифровывается как Automatic Dependent Surveillance – Broadcast (автоматическое зависимое наблюдение в режиме радиовещания). Режим радиовещания такой же, на котором работают обычные радио- и телевизионные станции.

 

Это новая технология системы передачи данных. Она сейчас активно внедряется в США, Европе и Австралии. В России тоже поставлена задача по ее развертыванию в те же сроки, то есть 2015-2020 годы.

 

Эта система позволяет видеть и оценивать воздушную обстановку с точностью гораздо большей, нежели системы, основанные на работе радаров, как первичных, так и вторичных (которой и является TCAS). Это гораздо более прогрессивный, так называемый метод безрадарного наблюдения.

 

Суть этой системы заключается в том, что каждое воздушное судно (оборудованное системой ADS-B) ежесекундно самостоятельно, не дожидаясь запросов выдает по радиоканалу специфическую информацию о себе, в которую кроме указания своего местоположения (определяется с использованием системы GPS) входит высота, скорость, курс, направление движения по высоте (подъем, снижение), бортовой номер самолета и др.

 

Приемники этой системы, которые очень просты и малогабаритны могут быть установлены где угодно: у диспетчера, на борту воздушного судна и даже у кого-нибудь дома. Они позволяют отображать на экране движение воздушных судов (причем как в воздухе, так и на земле).

 

Воздушные суда и наземные станции могут принимать эту информацию примерно в радиусе 150 миль (то есть значительно дальше, чем при радарном методе). Наземные станции комбинируют полученную информацию со сведениями полученными от не ADS-B-устройств (наземных радаров) и снова ее ретранслируют для всех воздушных судов в радиусе своего обслуживания.

 

По этому же каналу экипаж получает информацию о погоде, о зонах полетов, о наземной обстановке, то есть ту же информацию, что и диспетчер и к тому же минуя его.

 

Получается, что пилот видит ВСЕ. И «все видят всех». Объем информации очень полный, точный и своевременный, точнее даже с запасом времени, так как радиус возможного получения информации значительно больше, чем при использовании обычных систем (типа TCAS).

 

Все это позволяет с гораздо большими возможностями и гарантированными результатами преодолевать различные конфликтные ситуации и предупреждать столкновения в воздухе.

 

Кроме того оборудование ADS-B значительно легче, проще и дешевле, нежели традиционное, а информация общедоступна и бесплатна.

 

Прогнозируется, что следующие поколения систем предупреждения столкновения в воздухе однозначно будут использовать технологию передачи данных ADS-B и поэтому станут значительно эффективнее.

 

Выводы.

 

А пока TCAS II остается самой распространенной системой и останется таковой в ближайшем обозримом будущем. Согласно правилам ICAO она должна быть установлена на все воздушные суда с газотурбинными двигателями массой более 5700 кг и сертифицированных для перевозки более 19 пассажиров.

 

Как любая техническая система, TCAS конечно же имеет ограничения и недостатки. Она. например, не может обнаружить самолеты, не оборудованные RBS-ответчиками. Если датчики конфликтного самолета по какой-либо причине не выдают данных о своей высоте, то ТКАС может не индицировать их на дисплее.

 

С целью исправления конфликтной ситуации система выдает команды для эволюций только в вертикальной плоскости. Маневры в горизонтальной плоскости пока остаются для нее невозможными.