[发明专利]一种TCAS与航空器监视应用系统的集成方法

说明书

本发明公开了一种TCAS与航空器监视应用(ASA)系统的集成方法，包括：连接TCAS设备和航空器监视应用系统形成集成系统；所述航空器监视应用系统包括依次连接的ADS‑B接收机、ASSAP模块和CDTI模块；所述ASSAP模块与TCAS设备连接，还用于接收本机导航数据；其中，所述ASSAP模块包括目标数据关联模块、目标数据选择模块和AIRB应用处理模块。本发明实现了TCAS与航空器监视应用系统的集成，既能够利用ASA获取丰富的目标信息，又能够利用TCAS的防撞功能，同时还具备ASA应用扩展能力。

技术领域

本发明涉及空管技术领域，尤其是一种TCAS与航空器监视应用系统的集成方法。

背景技术

空中交通警戒与防撞系统(TCAS，Traffic Alert and Collision AvoidanceSystem，国际民航组织等价术语ACAS，Airborne Collision Avoidance System)由美国联邦航空局(FAA)定义，主要用于防止航空器与航空器相撞。国际民航组织强制19座以上或最大起飞重量超过5700kg的涡轮动力商业运输航空器加装TCAS II型防撞系统。TCAS不依赖于地面管制系统，可提供交通咨询(TA)和决断咨询(RA)，主要用于为航空器提供空中飞行安全间距保证，系统采用二次雷达的工作方式探测附近空域的接近航空器，必要时，提醒飞行员采取规避措施以保持与其它航空器的安全间距，达到防碰撞的目的。多年的飞行实践证明，该系统是防止航空器空中相撞的最后屏障，能提供超出地面管制的飞行安全能力，对应付空中突发的危险接近和避免相撞有巨大作用。

TCAS收发主机是实现防撞功能的关键，通过控制天线波束指向，收发主机对飞机前、后、左、右4个区域进行扫描询问，附近装有空管应答机(S模式/ATCRBS应答机)的航空器(以下称为目标机)会做出应答，ACAS收发主机根据收到的应答信号，获得目标机的高度、相对距离、方位等信息，并进而计算其高度变化率、相对距离变化率并结合本机的位置和运动信息评估出目标机的威胁级别(OT：其它飞机，PT：接近飞机，TA：交通咨询，RA：决断咨询)，并将不同目标机以相应的图形方式进行显示。

航空器监视应用(ASA，Aircraft Surveillance Application)系统包含一组基于飞行驾驶舱的航空器监视和间隔保持能力，可以直接向飞行机组提供监视信息以及基于监视信息的引导和告警。监视信息包括其它航空器的位置和状态数据，当本机位于机场场面或机场附近时，拥有相应设备的车辆和障碍物的监视信息也会被提供。目前，ASA系统的机载(自主)间隔类应用仍处在开发之中，实际可以部署于航空器的主要是机载态势感知应用，适用于商业运输航空器的应用具体包括基本的机载态势感知AIRB、基本的场面态势感知SURF、目视间隔进近VSA、高度层变更程序ITP。ASA应用旨在提高安全性和改善空中交通运输系统的容量和效率。安全性的提高主要通过改善交通态势感知能力以及辅助机组进行冲突预防、冲突探测和冲突解脱(包括机场场面和空中)，容量和效率的提高主要通过授权特定的间距或间隔任务给飞行机组来实现。

ASA系统是基于航空器机载广播式自动相关监视接收(ADS-B IN，AutomaticDependent Surveillance-Broadcast IN)技术的拓展应用系统，机载端包括监视数据接收子系统(主要接收ADS-B)、机载监视和间隔保持处理(ASSAP，Airborne Surveillance andSeparation Assurance Processing)子系统和驾驶舱交通信息显示(CDTI，CockpitDisplay of Traffic Information)子系统；其中，ASSAP子系统是ASA系统的核心处理模块，该模块的输入包括监视数据接收子系统的ADS-B数据、本机导航系统数据(位置、速度、高度、质量参数)和本机TCAS的目标信息；ASSAP处理包括监视处理和应用处理两方面，监视处理涉及航迹建立、更新、删除、航迹关联、最佳数据源选择等操作，监视处理对于所有ASA应用是公共的；应用处理主要针对目标参数质量结合具体应用进行分析，以判断目标是否满足某一应用的执行条件。