[发明专利]一体化TCAS主处理器告警方法

说明书

(一)所属技术领域：

本发明涉及新一代机载TCAS的主处理器告警方法设计。

(二)背景技术：

飞机上的防撞系统，美国航空体系称为空中交通预警和防撞系统(以下简称TCAS)，欧洲航空体系称为机载防撞系统，两者的含义、功能是一致的，而且组成也基本相似，因此本发明申请说明书以TCAS为技术背景进行描述。

经过多年的发展，TCAS系统已发展出多种型号，如：TCAS I、TCAS II、TCAS III、TCAS IV。其中TCAS II目前应用最为广泛，它可以给飞机驾驶员提供以不同颜色和形状显示临近飞机的相对高度、距离、方位、上升/下降状态等信息的交通提示(TA)和显示俯仰通道改变、姿态保持、高度保持等信息的解决方式(RA)。其他更高版本型号体系结构以TCAS II为基础，只是在功能上略有差别；

以TCASII-7.0为例，TCAS利用时间而不是距离来跟踪CPA，并以此决定发送TA或RA的时机。TCAS分别使用到CPA和到余高的时间来决定水平方向和垂直方向的τ。τ表示到CPA或同一高度的飞机所需以秒为单位的近似时间。水平τ＝斜距×3600/接近速度，垂直τ＝垂直高度差×60/垂直接近速度。TCAS所有警报功能的实现都是建立在τ的基础之上的。表1中给出了不同敏感级下发送TA和RA时τ的临界点。

如果两飞机的接近速率很小，那么入侵飞机就可以不突破τ的边界值，从而在不引发TA和RA的情况下接近本机。为了克服这一问题，人们对距离τ的边界值进行了修改。这一改进即所谓的DMOD，允许TCAS对这种低速入侵飞机使用限定距离法来发射TAs和RAs。DMOD的值随敏感级的不同而不同。表1给出了各个敏感级下引发TAs和RAs的DMOD数值。

当入侵飞机和本机的垂直接近速度很低的时候，TCAS使用限定距离法来决定TA和RA是否被发射，和DMOD一样，这一高度差也随敏感级的不同而变化，表1中给出了引发TA和RA高度极限值。两架飞机必须在距离和高度标准上同时不超出τ和限定距离极限，TCAS才不会发出TA或RA咨询。

TCAS的防撞模型有很多种形式，目前绝大多数防撞模型都是建立在预留时间τ的基础上，而对其它关键参数考虑不多，也不全面。这就使得TCAS系统的告警算法所考虑的影响因素不够全面，存在隐藏的危险。

(三)发明内容：

为了克服现有TCAS主处理器告警算法设计上的问题，本发明分别通过两机相遇的水平关系图和垂直关系图来建立其数学模型，以预留时间τ和高度差(h_PA-h_PB)_s作为两个评判标准；

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：一种TCAS主处理器告警设计方法，它包括：

1信息采集；信息采集就是通过广播-询问-应答这个过程来获得入侵飞机的高度、方位等信息，这个过程实际上是通过通信编解码过程来获得的；