ПРИНЦИП РАБОТЫ TCAS И ВОЗМОЖНОСТИ ЕЕ УЛУЧШЕНИЯ Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

УДК 351.814.2 Белянин М.Е., Лучников И.В.

Белянин М.Е.

студент 3 курса Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации (г. Санкт-Петербург, Россия)

Лучников И.В.

старший преподаватель кафедры «Систем автоматизированного управления» Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации (г. Санкт-Петербург, Россия)

ПРИНЦИП РАБОТЫ TCAS И ВОЗМОЖНОСТИ ЕЕ УЛУЧШЕНИЯ

Аннотация: в данной статье рассматривается сущность системы предупреждения самолетов в воздухе (TCAS). Изучается последняя отечественная разработка данной системы, а также возможность ее улучшения.

Ключевые слова: TCAS, система, столкновения, технология, авиационная промышленность.

Как известно, из всех разработок, связанных с предупреждением столкновении самолетов, основное распространение получила система TCAS (Traffic alert and Collision Avoidance System). Литературный перевод с английского звучит следующим образом: система предупреждения столкновений самолетов в воздухе.

По сути, данная система в своих последних вариантах и модификациях обозревает воздушное пространство вокруг самолета, обнаруживает другие воздушные суда, анализирует полученную информацию, выдает ее экипажу, а в

случае возникновения опасности столкновения, предупреждает об этом пилотов и выдает необходимые рекомендации к немедленному действию. На данный момент существуют системы TCAS 1 и TCAS 2 [2, с. 350-351].

Первоначально TCAS давал только рекомендации по движению в виде «трафик, трафик». Никаких действий избежать не было. С введением TCAS 2 во второй половине 80-х годов прошлого века в действие вступила резолюция Advisory [3]. Таким образом, в основном на данный момент используется система TCAS 2, в связи с полным соответствием стандартам ACAS (airborne collision avoidance system - бортовая система предупреждения столкновений летательных аппаратов) [2, с. 350-351].

Система TCAS работает, посылая запросы на транспондеры других самолетов. Из разницы во времени между запросом и ответом вычисляется расстояние до другого воздушного судна. Сам ответ содержит высоту полета ВС.

Расстояние и разность высот с другими самолетами отслеживаются для определения тренда их изменения. Из последовательных измерений расстояния определяется скорость замыкания. С учетом скорости замыкания и текущем расстоянии (наклонной дальности) производится аппроксимация времени до ближайшей точки приближения (CPA). Это делается путем простого деления диапазона на скорость сближения, результат называется «диапазон tau». То же самое делается в вертикальной плоскости. Деление разности высот на разность вертикальных скоростей приводит к вертикальному tau.

Если оба tau меньше определенного порога, то возникает предупреждение трафика (TA). Когда tau меньше, чем другой (более низкий) порог, дается консультация по разрешению. TA - это индикация «heads up», RA - это инструкция, которой должен следовать пилот для снижения риска столкновения.

Стандарт TCAS использует стандартный приемоответчик, имея запросчик на борту в дополнение к самому приемоответчику. Самолет периодически передает сигнал запроса. Мощность меньше, чем от наземного

радара, но достаточна, чтобы вызвать ответ от самолета, который может быть на расстоянии меньше минуты полета. Расстояние до другого воздушного судна определяется по времени сигнала, скорости сближения из двух последовательных измерений расстояния и высоты.

Система активируется, если скорость сближения такова, что столкновение может произойти в определенное время.

Если самолет может столкнуться через 40 секунд, система выдает «рекомендации по движению». Это просто предупреждение о том, что поблизости есть трафик и что, возможно, потребуется принять меры в ближайшее время. Если расстояние уменьшается так, что риск столкновения достигает 25 секунд, будет выдано «консультативное разрешение».

Важно отметить, что даже TCAS 2 не является идеальной системой и ее необходимо улучшать. Также, исходя из того, что Российская Федерация в настоящее время находится под большим числом санкций, в том числе и в сфере авиации, за последний год было предложено сразу несколько вариантов разработки отечественной системы предотвращения столкновений в воздухе (СПСВ/TCAS).

Компания «Навигатор» успешно прошла проверку (SOI) по проекту разработки первой в России системы предупреждения воздушных столкновений. Подтверждено выполнение целей и соответствие процессов жизненного цикла требованиям гарантии проектирования. Также ведутся работы, которые нужны для того, чтобы получить свидетельство о годности комплектующего изделия. Так как система сложная и напрямую сопряжена с безопасностью полетов и выполнением важных и ответственных задач, то процесс это медленный [3].

Можно сказать, что в настоящее время в России создали свою улучшенную версию TCAS, которую уже постепенно устанавливают как на военно-транспортные, так и на гражданские самолеты. Она обозревает пространство вокруг воздушного судна, обнаруживает другие самолеты и в случае рисков столкновения предупреждает об этом пилотов. Данная TCAS

выдает сигнал в автопилот для уклонения от столкновения с самолетами. По сути, это последний блок авионики, которого не хватало российской авиационной промышленности. Данная технология пригодна для всех типов самолетов [1].

В конечно итоге, можно отметить, что из большого числа разработок, которые связаны с предупреждением столкновении самолетов, основное распространение получила система TCAS. Исходя из того, что даже вторая версия TCAS не является идеальной системой и ее необходимо улучшать, а также из того, что Российская Федерация находится под большим числом санкций, за последний год было предложено сразу несколько вариантов разработки отечественной системы предотвращения столкновений в воздухе, которая получила несколько современных улучшений. В настоящее время в России существует улучшенная версия TCAS, которую уже постепенно устанавливают на военно-транспортные и на гражданские самолеты.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Божко, Ю. В России создали замену американской системе предупреждения столкновения самолетов, 2023. URL: https://www.cnews.ru/news/top/2023-01-30_v_rossii_sozdali_zamenu_amerikanskoj (дата обращения: 27.11.2023);

2. Герасев, И. В., Золкина, Е. С., Система предупреждения столкновений самолетов в воздухе TCAS // Решетневские чтения. - 2014. - С. 350-351;

3. Первая российская TCAS будет установлена на самолеты в конце 2023 года, 2023. URL: https://mvf.su/pervaya-rossijskaya-tcas-budet-ustanovlena-na-samolyoty-v-kontse-2023-goda/ (дата обращения: 27.11.2023).

Belyanin M.E., Luchnikov I. V.

Belyanin M.E.

St. Petersburg State University of Civil Aviation (St. Petersburg, Russia)

Luchnikov I.V.

St. Petersburg State University of Civil Aviation (St. Petersburg, Russia)

HOW TCAS WORKS AND HOW IT CAN BE IMPROVED

Abstract: this article examines the essence of the aircraft warning system in the air (TCAS). The latest domestic development of this system is being studied, as well as the possibility of its improvement.

Keywords: TCAS, system, collisions, technology, aviation industry.