سیستم TCAS

نویسنده : محمد مهدی آراسته 

آیا تا کنون به این فکر کرده اید هواپیماها چگونه در آسمان با یکدیگر برخورد نمی‌کنند؟

در هواپیما ها سیستمی طراحی شده به نام TCASاین سیستم برای جلوگیری از برخورد هواپیماها در آسمان استفاده می‌شود. 

سیستم TCASابتدا در سال ۱۹۷۰ میلادی معرفی شد؛اما سازمان هوانوردی FAAنصب اجباری آن را در هواپیماها تا سال ۱۹۹۴میلادی به تأخیر انداخت.

حال شاید در ذهن شما سوالی مطرح شود؛که TCASچیست و چگونه کار می‌کند؟

 (Traffic Collion Avoidance system)TCAS  

یک سیستم الکترونیکی است که با استفاده از سیگنال‌های رادیویی ترانسپوندر هواپیماهای دیگر، موقعیت و فاصله نسبی آن‌ها را مشخص می‌کند و در صورت خطر برخورد، هشدار صادر می‌کند.

؛عملکرد کلی این سیستم ب سه قسمت تقسیم می شود:

۱.تشخیص موقعیت هواپیما های دیگر 

Transponder Mode S و Mode C TCASسیستم 

با استفاده از این بخش سیگنال هایی ارسال و دریافت می‌کند تا موقعیت هواپیما های دیگر را شناسایی کند.

۲.محاسبه فاصله و سرعت نسبی:

سیستم داده‌های محدوده (Range)، نرخ تغییر ارتفاع (Vertical Speed) و بردار سرعت را بررسی می‌کند.

۳.ارائه هشدار و فرمان اصلاحی:

ک این قسمت هشدار های لازم برای خلبان را صادر می‌کند.

TCAS در صورت وجود ترافیک خطرناک که ممکن است باعث سانحه شود دو نوع هشدار را برای جلوگیری ارائه می‌کند 

۱.TA (Traffic Advisory): هشدار اولیه به خلبان برای آگاهی از یک هواپیمای نزدیک (مثلاً پیام صوتی "Traffic, Traffic").

۲.RA (Resolution Advisory): در صورت تشخیص احتمال برخورد، TCAS دستور تغییر ارتفاع می‌دهد (مثلاً "Climb, Climb" یا "Descend, Descend").

سیستم عامل TCAS سه نوع مختلف دارد.

۱.TCAS I: فقط هشدار ترافیک می‌دهد (TA).

 (Traffic Advisory)

۲.TCAS II: علاوه بر هشدار، فرمان اصلاحی تغییر ارتفاع (RA) نیز ارائه می‌دهد.

(Resolution Advisory)

اما بخش سوم هنوز کاربردی نمی‌باشد و در دست توسعه میباشد.

۳.TCAS III و IV (در حال توسعه): قابلیت پیشنهاد تغییر مسیر در جهت افقی و عمودی را دارد.

اما چند نکته وجود دارد برای اینکه سیستم TCASهشدار لازم رو صادر کند باید هواپیما ها چندین شرط را داشته باشند که عبارتند از:

باید روی هر دو هواپیما ترانسپوندر (Transponder)  

 یا ترانسپوندر Mode C یا Mode S باشند تا TCAS بتواند موقعیت، ارتفاع و نرخ تغییر ارتفاع را دریافت کند.

در صورت عدم وجود ترانسپوندر در یک هواپیما، TCAS قادر به تشخیص آن نخواهد بود.

آنتن‌های ارسال و دریافت سیگنال TCAS

هواپیما باید دارای آنتن‌های TCAS برای ارسال و دریافت سیگنال‌های رادیویی باشد.

این آنتن‌ها معمولاً در قسمت بالایی و پایینی بدنه نصب می‌شوند تا پوشش ۳۶۰ درجه‌ای فراهم شود.

دارای سنسورها و کامپیوتر پردازش داده باشد.

داده‌های ارتفاع، سرعت، نرخ تغییر ارتفاع و موقعیت نسبی هواپیماها باید در سیستم پردازش شود.

پردازنده TCAS باید بتواند بر اساس این داده‌ها فاصله و نرخ همگرایی دو هواپیما را محاسبه کند.

نکته:هشدارها معمولاً زمانی فعال می‌شوند که هواپیمای دیگر در فاصله حدود ۴۰ ثانیه یا کمتر تا نقطه برخورد احتمالی باشد.

اگر هواپیمای دیگر در فاصله ۶۰۰ تا ۱۲۰۰ فوت (۲۰۰ تا ۳۶۰ متر) بالاتر یا پایین‌تر باشد، TCAS آن را به‌عنوان یک تهدید بالقوه بررسی می‌کند.

وTCAS بر اساس سرعت نزدیک شدن دو هواپیما به 

یکدیگر تصمیم می‌گیرد که آیا هشدار بدهد یا نه.

(نکته مهم TCASدستورات جانبی {چپ/راست}را صادر نمی‌کند بلکه فقط تغیرات ارتفاعی را پیشنهاد می دهد)

مزایا و معایب سیستم عاملTCASچیست؟

۱.افزایش ایمنی پرواز

۲.ارائه هشدارهای سریع و دقیق

۳.عملکرد خودکار و مستقل

۴.افزایش هماهنگی بین هواپیماها

۵.پشتیبانی از استانداردهای جهانی ایمنی پرواز

در بالا پنج مورد از مزایای سیستم عامل TCASرا خواندید .

اما درحالی‌که TCAS یکی از مهم‌ترین ابزارهای ایمنی در هوانوردی است، اما معایبی مانند وابستگی به ترانسپوندر، هشدارهای نادرست، عدم تشخیص موانع ثابت، و احتمال تضاد با ATC می‌توانند چالش‌هایی ایجاد کنند