飞行员想知道：TCAS程序！

moekotori • • 飞行技术

Safety first - September 2021


根据欧洲空中航行安全组织（EUROCONTROL）最近发布的一项研究，超过 40% 的案例没有正确遵守 TCAS RA，这使得不遵守 TCAS RA 成为前 5 大空中交通管理 (ATM) 运行和安全风险之一。
本文解释了通过TCAS 告警预防 (TCAP) 如何减少拥挤空域中的 RA 数量，以及 AP/FD TCAS 功能协助飞行机组以最佳方式遵守TCAS RA 来改善这种情况。文章还回顾了有和没有 AP/FD TCAS 功能的TCAS 警告程序，并为飞行机组人员训练提供指导。

01

运行中的 TCAS 告警

根据欧洲空中航行安全组织 2021 年 4 月发布的一项最新研究：
  1. 只有 58.7% 的情况下，机组人员对 TCAS  RA做出正确反应。
  2. 在 29.8% 的情况下，机组人员通过修改飞机轨迹做出反应，但没有达到预期目标。
  3.  在 11.5% 的情况下，机组人员没有做出反应，或者他们反应过度，有时甚至对 RA 的要求做出相反的反应。
飞行机组人员必须始终牢记，对 TCAS RA 做出迅速而准确的反应对于保持最高水平的安全非常重要。
欧洲空中航行安全组织研究观察到对“爬升”或“下降”RA的遵循性较低：只有 33.7% 的“爬升”和“下降”RA得到正确遵循，44.2% 未达到预期目标，22.1% 未达到正确飞行的预期目标。
飞行机组对 TCAS RA 的反应

为什么在拥挤的空域会触发“改平”的RA


TCAS 警告逻辑使用飞机的当前轨迹来预测碰撞威胁。当飞机完成爬升或下降并达到其预期的飞行高度层时， 如果另一架飞机在相邻的飞行高度层接近，就可能触发“改平”的RA，或“爬升”或“下降”RA。这种情况大概率发生在拥挤的空域。
到达许可飞行高度层时触发的 RA 示例，

在欧洲空中航行安全组织研究中，“改平”的 RA 占所有观察到的 RA 的 65%。ICAO 建议飞行机组在接近目标飞行高度层时手动选择较小的垂直速度，以防止触发“改平”的RA。这种解决方案是有效的，但并不总是最佳的，因为它需要飞行机组的干预。这就是空客开发 TCAS 告警预防 (TCAP) 功能的原因。

02

TCAP 

TCAP 功能是一种改进的 ALT* 飞行导航计算机高度捕获法则。当几乎处于目标飞行高度的飞机触发 TCAS 交通咨询 (TA) 时，ALT*引导模式将更早启动并使用降低的垂直速度到达目标高度。
这将避免需要 RA。如果在触发 TA 时ALT* 引导模式已经进入，TCAP 功能将进一步降低 ALT*垂直速度以防止 RA。
TCAP功能原理

TCAP 可用性


自 2013 年 7 月以来交付的 A350 飞机和 A380 飞机上安装了 TCAP 功能。自 2021 年初以来生产的所有 A320 系列飞机以及自 2017 年 10 月以来生产的所有 A330 飞机上也安装了 TCAP 功能（自 2016 年 2 月起在配备 RR 发动机的 A330 飞机上安装 ）。
2013 年 7 月之前交付的 A380 飞机可以使用激活服务公告 (SB) A380-22-8011 进行改装。
运营商可以在较旧的 A320 系列和 A330 飞机上改装 TCAP。 

03

AP/FD TCAS 

有时，飞行机组未按预期遵守 RA 或执行的机动过弱或过度。为了帮助机组人员按照 RA 进行最佳机动，空中客车公司开发了 AP/FD TCAS 功能。
对 TCAS RA 的反应并不总是最佳的

AP/FD TCAS 使飞行机组能够在 AP  或 FD 引导下遵循 TCAS RA


AP/FD TCAS 功能是 A320、A330、A350 和 A380 飞机可用的自动飞行系统的附加飞行引导模式。此功能使机组人员可以保持自动驾驶仪开启以自动跟随 RA，或使用 FD 引导手动执行 RA 机动：
① 当一个 TA 被触发时，TCAS 模式预位。
② 当触发 RA 时，TCAS 模式现用动，目标是 RA 绿色带内的垂直速度为 200 英尺/分钟。
③ 当飞机没有冲突时，TCAS 模式然后返回到 V/S+/-1000垂直速度模式，朝向最初选择的高度。
AP/FD TCAS 确保 TCAS RA 的最佳处理

AP/FD TCAS 功能协助飞行机组：
● 正确及时响应RA
● 仅在必要的范围内执行操作
● 以适中的载荷系数进行机动，以确保乘客舒适并降低受伤风险。
● 防止在其他飞机上触发 TCAS 告警。

如果飞行机组更喜欢使用标准 TCAS 警告程序遵循 RA，他们可以随时恢复使用。然而，空客对 A350 和 A380 飞机执行的超过 130 000 次飞行的分析证实了机组人员对 AP/FD TCAS 功能的信心：在 91% 的 RA 情况下，机组人员保持自动驾驶仪接通。

04

现役飞机具备激活 AP/FD TCAS 的条件

对现役机队的分析表明，只有略多于 30% 的 A320 系列和 A330 飞机启用了 AP/FD TCAS 功能。分析还显示，部分A320家族和A330飞机已安装所有系统必备软件，只需激活该功能即可使用。
A320 系列和 A330 飞机的 AP/FD TCAS 安装状态

尽管有可能在现役 A320 和 A330 飞机上改装 AP/FD TCAS 功能，但一些运营人可能无法为整个机队配备 AP/FD TCAS。 

当运行混合机队时，飞行机组人员可以在驾驶舱准备期间检查 QRH 中的飞机配置摘要 (ACS) 表， 确认飞机是否激活了 AP/FD TCAS 功能。
此外，飞行机组人员必须知道如何执行两种 TCAS 警告程序（有和没有 AP/FD TCAS 功能）。

第 1 步：如果触发了 TA，请执行适当的程序

● 如果 FMA 上没有显示 TCAS，则说明AP/FD TCAS功能不可用或未安装。如果触发了 RA，PF 应喊话“TCAS，我操纵”，并且必须准备好执行标准的 TCAS 警告程序。
● 如果TCAS 在FMA 上显示为预位，则飞行机组可以在自动或手动飞行中使用AP/FD TCAS 功能。在这种情况下，PF 喊话“TCAS blue”，确保自动推力接通，并准备使用自动驾驶仪进行潜在的 RA 机动或使用 FD 引导手动飞行 RA。

第 2 步：使用适当的自动化级别来遵循 RA

根据 TCAS 模式的可用性，PF 使用适当的自动化水平遵循 RA ：
● 如果触发 RA 时 TCAS 模式不可用或未启用，PF 将断开 AP 和 FD，并按照标准 TCAS 警告程序在 V/S 刻度上飞绿区。
● 如果在触发 RA 时进入 TCAS 模式，PF 可以让 AP ON 并在 PFD 上监测 V/S 是否到达绿色区域，或者使用 FD 引导手动跟随 RA。如果之前关闭了FD，FD 指引将在 TCAS 模式启用时自动出现。

第 3 步：冲突解除后回到初始轨迹

当RA冲突解除时：

● 如果RA 是手动飞行的，PF 可能会根据ATC 指令调整水平和垂直轨迹以恢复正常导航，并重新接通AP 和FD。
● 如果 RA 在 TCAS 模式下飞行，则飞行引导变为 V/S+/-1000 模式返回到选定的高度。然后，PF 应根据 ATC 指令选择适当的垂直模式，或调整 V/S 目标。

TCAS 告警程序将于 2022 年 5 月更新，以标准化所有空中客车飞机（所有飞机类型，带或不带 AP/FD TCAS）的程序，并遵守 EASA 和 FAA 法规要求。程序将修改如下：
● 如果在最后进近过程中有任何“CLIMB”警告响起：
复飞………………..…………………执行。
飞行机组应接受培训，了解如何在有和没有 AP/FD TCAS 功能的情况下执行 TCAS 程序。
空客飞行机组培训标准 (FCTS) 手册就如何培训飞行机组人员执行 TCAS 程序为型号评级和复训计划提供了建议。 
这些手册包含根据 ICAO（doc 9995 Manual of Evidence-Based Training）和 IATA 建议（Evidence-Based Training Implementation Guide）。FCTS 手册可从 AirbusWorld 门户网站下载。
在型号评定和复训课程中，飞行机组应接受培训，了解如何在有和没有 AP/FD TCAS 功能的情况下执行TCAS 程序。这是为了确保如果 AP/FD TCAS 功能不可用或在他们的飞机上无法运行，机组人员可以对 TCAS 警告做出正确反应。
循证训练 (EBT) 建议至少每三年进行一次 TCAS 程序培训。

05

总结

飞行机组人员对 TCAS  RA做出迅速而准确的反应以保持最高水平的飞行安全至关重要。然而，根据欧洲空中航行安全组织于 2021 年 4 月发布的一项研究，TCAS RA 在运行中并不总是如预期的那样得到遵守。这证实了为什么不遵守 TCAS RA 被确定为当前排名前 5 位的 ATM 运行风险之一。
TCAP 功能可以通过在拥挤的空域中防止 RA 来改善这种情况。AP/FD TCAS 功能可以帮助飞行机组以最佳方式遵循 TCAS RA。
TCAP 和 AP/FD TCAS 功能现在已在所有新组装飞机上激活。许多现役A320 系列和 A330 飞机具备可以激活 AP/FD TCAS 功能的条件。空中客车公司鼓励运营人联系其客户支持，详细了解如何在其飞机上实施 AP/FD TCAS 并从该功能中受益。
飞行机组可以通过检查 QRH 中的飞机配置摘要表来确定飞机是否配备了 AP/FD TCAS 功能。此外，在 TA 的情况下，当TCAS 模式在 FMA 上显示为预位时，机组人员应该知道 AP/FD TCAS 功能是可用的。
在型号评定和复训期间，无论是否有 AP/FD TCAS 功能，都应该培训飞行机组人员如何正确执行TCAS 警告程序，，以便在 AP/FD TCAS 功能不可用时他们可以执行标准 的TCAS 程序.
循证训练（EBT）建议至少每三年对飞行机组人员进行一次关于如何执行 TCAS 警告程序的培训。

3系飞行员

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THE END
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