空中防撞系统

空中防撞系统（英语：Traffic Collision Avoidance System，缩写：TCAS）是安装于中、大型飞机的一组电脑系统，用以避免飞机在空中互相冲撞，与地面迫近警告系统搭配成为保护飞航安全的两大防线。现今大部份民航客机都设有空中防撞系统功能。霍尼韦尔公司是唯一一家生产所有类型空中防撞系统的制造商，超过一半空中防撞系统产品都是出自该公司^[1]。

空中防撞系统

简介

早在1950年代航空业界就开始著手研究空中防撞系统，但因技术问题，应用不普遍。直到80年代，经历多次空难之后，终于进入实用阶段，研发出第一代空中防撞系统（TCAS I）。空中防撞系统的运作是通过飞机上的应答机确定飞机航向和高度，使飞机之间可以显示相互之间的距离间隔和高度，因此空中防撞系统在运作前必需开启应答机。空中防撞系统显示器可以与导航显示器（Navigation Display；ND）整合在一起，也可以与即时垂直速度指示器（Instantaneous Vertical Speed Indicator；IVSI）整合，这样上升或下降时可显示垂直速度。

第一代空中防撞系统（TCAS I）能够侦测上下7000至10000呎，前后15至40海里，发现有航机接近时，会提前40秒警告飞行员对方飞机的高度和位置。第二代空中防撞系统（TCAS II），是目前最被广泛使用的，会用声音及显示警告飞行员，称为Resolution Advisory （RA），并且会用语音指示避撞的动作，例如：“Climb！Climb！Climb！”“Descend！Descend！Descend！”，同时另一方的空中防撞系统会发出相反的警告。第三代空中防撞系统（TCAS III）除了有上下避撞措施之外，还增加左右避撞能力^[2][3]。

1993年美国联邦航空管理局规定，凡进入美国国境飞行的30人座以上的客机，都必须具有TCAS II的能力，而欧洲亦在2000年实施此条例。

警报

等级

空中防撞系统根据各航机对本机的碰撞危险等级，会用不同的符号显示在导航显示器上（Navigation Display，ND），其等级分类如下所示：

• Non-threat：与本机无碰撞危险，白色空心菱形符号。
• Proximate Advisory（PA）： 与本机接近，但尚无碰撞可能，白色实心菱形符号。
• Traffic Advisory（TA）： 与本机已相当接近，有碰撞可能，但不须作闪避动作，黄色实心圆形。
• Resolution Advisory（RA）： 两机有碰撞的危险，须立即闪避，空中防撞系统会提供闪避方向的指示，红色实心方块。

类型

类型	内容	含义	应当采取的措施
TA	Traffic; traffic.（冲突，冲突）	对方在水平和垂直方向均已相当接近	尝试目视观察对方，并为可能产生的RA警告作好操纵准备
RA	Climb; climb.（爬升，爬升）	对方将从下方经过	开始以1500–2000 英尺/分钟的爬升率爬升
RA	Descend. Descend.（下降，下降）	对方将从上方经过	开始以1500–2000 英尺/分钟的下降率下降
RA	Increase climb.（加速爬升）	对方将从下方近距离掠过	增大爬升率至2500 – 3000 英尺/分钟
RA	Increase descent.（加速下降）	对方将从上方近距离掠过	增大下降率至2500 – 3000 英尺/分钟
RA	Reduce climb.（减速爬升）	对方在下方，已有一段垂直距离	减少爬升率
RA	Reduce descent.（减速下降）	对方在上方，已有一段垂直距离	减少下降率
RA	Climb; climb now.（爬升，现在爬升）	对方刚才在上方，现在已经转移到下方	停止下降，转为爬升
RA	Descend; descend now.（下降，现在下降）	对方刚才在下方，现在已经转移到上方	停止爬升，转为下降
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.（调整垂直速度，调整）	对方已经较远，或者一开始的RA警告已经在减弱	开始恢复水平飞行
RA	Monitor vertical speed.（注意垂直速度）	对方已经在上方或者下方恢复水平飞行	保持水平飞行
RA	Crossing.（交叉点）	正在接近与对方的交汇点。通常伴随着其他的RA警告	执行伴随的RA建议
CC	Clear of conflict.（冲突解除）	对方已经不再是威胁，相撞的危险解除	重新接受ATC管理

声音示例

• TCAS报警（Climb, climb now）：^{file • detail}
• TCAS报警（Descend, crossing descend）：

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• TCAS报警（Traffic, Traffic）：

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各地对空中防撞系统的规管

发布者	飞机等级	TCAS型号	实施日期
美国联邦航空管理局	30人座以上的涡轮发动机客机（或最大起飞重量超过15000公斤）	TCAS II	1993年1月1日
欧洲航空安全局	30人座以上的涡轮发动机客机（或最大起飞重量超过15000公斤）[4]	TCAS II	2000年1月1日
欧洲航空安全局	19人座以上的涡轮发动机客机（或最大起飞重量超过5700公斤）[4]	ACAS II（或TCAS II第7.0版）	2005年1月1日
澳大利亚民用航空安全管理局	30人座以上的涡轮发动机客机（或最大起飞重量超过15000公斤）[5]	TCAS II	2000年1月1日
香港民航处	9人座以上的飞机（或最大起飞重量超过5700公斤）[6]	TCAS II第7.0版	2000年1月1日
巴西国家民航局	19人座以上的飞机（或最大起飞重量超过5700公斤）	TCAS II	2005年1月28日
中国民用航空局	30人座以上的飞机（或最大起飞重量超过15000公斤）[7][8][3]	TCAS II	2003年1月1日

相关空难

在美国联邦航空管理局或其它民航管理单位，都会规范空中防撞系统与航空交通管制的指示冲突时的优先次序。因为若是一架飞机遵从空中防撞系统，但另一架遵从航空交通管制，这样子仍有互撞的危险。最明显的实际案例，在2002年巴什克利安航空2937号班机，两架飞机在德国南部的乌柏林根（Überlingen）上空发生空中接近，两机都收到了空中防撞系统的警告，但有一架飞机未遵从TCAS的指示，反而听从ATC的指示，导致两机在空中相撞造成重大死伤。2006年戈尔航空1907号班机空难中两架均有空中防撞系统的飞机在空中相撞，因为机长误将答询机关闭，使空中防撞系统无法运作，两架飞机无法互相侦测，导致相撞。

因此，现行操作流程要求飞行员在TCAS和ATC指令冲突时，优先参照TCAS指令执行。

相关条目

• 地面迫近警告系统
• 仪表着陆系统

参考资料

1. 机载防撞系统 TCAS. [2008-08-01]. （原始内容存档于2008-06-22）.
2. 《世界民航雜誌120期》. 2007: 56页 （中文）.
3. 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]. （原始内容存档于2020-10-22）.
4. European ACAS II Mandate. [2008-08-01]. （原始内容存档于2007-06-10）.
5. Explanatory Statement regarding TCAS for CASA(PDF) (PDF). [2008-08-01]. （原始内容存档 (PDF)于2006-08-22）.
6. Airworthiness Notice No. 24 (PDF) (PDF). [2008-08-01]. （原始内容存档 (PDF)于2007-09-28）.
7. 四川在线-华西都市报. 中国民航：飞机未装防撞系统不得起降、运行. 中国网. 2002年7月8日 [2018-07-15]. （原始内容存档于2004-11-17）.
8. 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]. （原始内容存档于2020-10-22）.

外部链接

• TCAS：空中防撞的最后一道防线 （页面存档备份，存于互联网档案馆）（简体中文），中国商用飞机有限责任公司，2015年2月6日
• 航机先期预警防撞系统与先进近地警告系统简介^{[失效链接][网页出现404错误][永久失效链接]} - 台湾行政院飞航安全委员会