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TRAFFIC ALLERT AND COLLISION AVOIDANCE SYSTEM (TCAS)

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on 13 December 2013

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Transcript of TRAFFIC ALLERT AND COLLISION AVOIDANCE SYSTEM (TCAS)

TRAFFIC ALERT AND COLLISION AVOIDANCE SYSTEM
El EHSI también tiene un área de visualización de las indicaciones del sistema TCAS (sistema apagado, pruebas del sistema, etc.), iconos de tráfico y las indicaciones TA / RA:

Off escala: aeronave intrusa está fuera del rango de la pantalla.
Tráfico: TCAS ha detectado intruso dentro del espacio aéreo protegido.
No cojinete: TCAS no puede determinar el rumbo de un intruso.
TA/RA:TCAS ha identificado un intruso.

Para cada banda de altitud, hay un nivel de sensibilidad diferente y el valor correspondiente de tau para avisos o advertencias de resolución y de tránsito (TA y RA, respectivamente). Niveles de sensibilidad mayores proporcionan un mayor volumen de protección de espacio aéreo.
Si las tasas o velocidades de cierre son bajas, modificar los límites del rango requeridos para activar una TA o RA proporcionando una mejora adicional para el cálculo de prevención de colisiones; esta modificación de la distancia se conoce como DMOD (Distance Modification).



El TCAS interroga a otras aeronaves dentro de este espacio aéreo protegido y obtiene los datos de su trayectoria de vuelo, es decir, rango o alcance, altitud y rumbo. Estos datos se analiza junto con la trayectoria de vuelo de la aeronave huésped.

Un tercer tipo de sistema (TCAS III) tenía por objetivo proporcionar guía lateral a la tripulación, sin embargo, esto ha sido reemplazado por un nuevo concepto:
Vigilancia-Radiodifusión de Dependencia Automática (ADS-B).


El TCAS II es el sistema más común y proporciona el asesoramiento de maniobra vertical necesaria. De acuerdo con los Joint Airworthiness Requirements, a partir del año 2000, todos los aviones comerciales de más de 15,000 kg, y con una capacidad para 30 o más pasajeros, al operar en el espacio aéreo europeo, deben llevar El TCAS II. Este sistema proporciona:
-La generación de avisos de trafico aéreo (TA)
-Detección de amenazas
-La generación de avisos de resolución (RA)
-Coordinación
- Vigilancia (Surveillance)
-La comunicación con estaciones en tierra


La prevención de colisiones a bordo es una tarea compleja, que ha tardado años en desarrollarse. Es importante señalar que el TCAS es un sistema de respaldo, es decir, que proporciona advertencias y orientaciones cuando otros sistemas de navegación (incluyendo ATC) no han podido mantener una separación segura de las aeronaves. Este sistema contribuye a la operación segura de las aeronaves.



Objetivo general
- Explicar las características principales de los diferentes sistemas de TCAS existentes. Además exponer el funcionamiento de TCAS I, II y III además describir cual ha sido el avance en las aeronaves y cuáles fueron las causas por las cuales se crearon estos tipos de sistemas

 
Objetivos específicos
  - Presentar los métodos de operación del TCAS, así como también los tipos de advertencias auditivas, visuales y sus significados.
- Identificar y exponer cada una de las partes de la pantalla TCAS, además presentar los tipos de advertencias de asesoramiento indicando su color, signo y tipo de alerta que estos significan.


 
En el trabajo  se logro investigar acerca de lo que es el sistema TCAS y su gran importancia durante el vuelo de la aeronave y así también  su funcionamiento en el cual el  TCAS usa a los transponders y antenas propias para poder ubicar una aeronave cercana, analizar si representa peligro y, dependiendo del modo de transponder que se esté usando, poder coordinar una resolución conjunta de una colisión. A modo de concluir podemos recalcar que en nuestra investigación realizada pudimos indagar sobre el sistemas TCAS, así como también los significados de sus indicaciones y las alertas auditivas que este presenta a la tripulación en vuelo ya que hoy en día es uno de los sistemas fundamentales para que la aeronave en vuelo indique a la tripulación el tránsito aéreo y pueda evitar cualquier coalición con otra aeronave. 



Conclusión


La vigilancia de transponders en Modo C por aviones equipados con TCAS se complica por problemas asociados con perdidas sincrónica y asincrónica. Una técnica conocida como susurro-grito (WS) se utiliza para superar esto.

El TCAS utiliza un modo C solo en 'all-call ' para interrogar a aeronaves cercanas equipadas con Modo A/C. La tasa nominal para estos interrogatorios es una vez por segundo. Las aeronaves equipadas con transponders Modo A dan respuesta a interrogatorios del TCAS. Las respuestas de los transponders en Modo C son monitoreadas y rastreados en el rango, la altitud y el rumbo.


Vigilancia en modo A/C


La Vigilancia TCAS del las aeronaves equipadas con el modo S es relativamente sencilla debido a su función de dirección selectiva inherente. TCAS supervisa las transmisiones de difusión espontáneas (referidos como señales espontáneas) que se generan una vez por segundo por el transponders en Modo S.



Vigilancia en modo S


El TCAS tiene un alcance de vigilancia eficaz y fiable de 14 nm. El avión anfitrión puede rastrear simultáneamente al menos 30 aviones con un transponders equipado dentro de su rango de vigilancia, con densidades de tráfico de hasta 24 aviones en un radio de cinco nm. La función de vigilancia transmite interrogatorios en 1030 MHz; los transponders de aeronaves cercanas contestan en 1090 MHz.


Vigilancia del TCAS


Si el avión anfitrión está equipado con equipo TCAS I, entonces su equipo proporcionará avisos de tránsito, independientemente de los tipos de transponders de ATC de las aeronaves circundantes. (Aeronaves no equipadas con un transponders no son rastreados por TCAS.) Cuando el avión anfitrión está equipado con TCAS II, pero otros aviones tienen diferentes tipos de transponders, TCAS requiere que la aeronave está equipada con un transponders en Modo SA TC; las computadoras de TCAS II en aeronaves equipadas coordinarán sus órdenes de orientación tal que proporcionen maniobras complementarias.

La figura, muestra una pantalla de asesoramiento advisory/resolution de tráfico combinado que indica un aviso de tránsito (posible amenazas a 200 pies por debajo), un aviso de resolución (100 pies por encima de la amenaza) y el tráfico no amenazante (1.200 pies por encima).



Las pantallas utilizadas para los avisos del TCAS varían entre los tipos de aeronaves. Estos incluyen el indicador de velocidad vertical instantáneo (IVSI) y / o el sistema de instrumento de vuelo electrónico (EFIS).



Displays – Pantallas


 
Esta es un transmisor combinado receptor y procesador que realiza un número de funciones incluyendo:
 
Monitoreo del volumen de espacio aéreo de vigilancia para las aeronaves.
El seguimiento de otra aeronave
Monitoreando su propia altitud de la aeronave
La emisión de advertencias para posibles conflictos de trayectoria de vuelo
Proporciona las maniobras recomendadas para evitar posibles conflictos de trayectoria de vuelo.



Computadora del TCAS


Estas se encuentran en la parte superior y la parte inferior del fuselaje como se muestra en la Figura ; esto proporciona diversidad de antenas, una técnica en la que la señal de enlace de datos se transmite a lo largo de diferentes trayectorias de propagación. La antena superior es del tipo direccional y se utiliza para el seguimiento de objetivos por encima de la aeronave host (huésped); la antena inferior o bien puede ser omnidireccional o direccional como una opción especifica del operador.




Antenas


Si hay un conflicto posible entre las trayectorias de vuelo, una advertencia visual y audible se le da a la tripulación. Esta advertencia depende del tipo de equipo instalado en el anfitrión (host) y el resto del tráfico como se muestra en la figura.


La letra griega tau (T) es el símbolo que se utiliza para el tiempo aproximado (en segundos) a la CPA, o para el otro avión de llegar a la misma altitud. Este volumen protegido del espacio aéreo se determina como una función del tiempo (tau) tanto para el alcance y la separación vertical:


En la aplicación de TCAS, las interrogaciones y las respuestas se envían directamente entre los transponders ATC a bordo, así como se muestra en la Figura.


El radar de vigilancia secundario (SSR) transmite una señal de baja energía específica (interrogatoria) a un objetivo conocido. Esta señal es analizada y una nueva señal (o secundaria) es decir no hay una señal reflejada, sino que es enviado de vuelta al origen (la respuesta), tal como se muestra en la Figura.


Visión general del TCAS


El sistema es automático en que no se requiere de interrogación para iniciar una emisión de transponder de la aeronave; este tipo de transmisión no solicitado se conoce como señales espontáneas (squitter).
El ADS-B utiliza el sistema de navegación global por satélite convencional (GNSS) ya a bordo de equipos de radiodifusión para la comunicación a través de los satélites por lo que es dependiente.

Continuación

El TCAS I ayuda a la tripulación en identificar y localizar visualmente un avión intruso mediante la emisión de una advertencia (TA) de aviso o asesoramiento de tránsito.

El TCAS II es un sistema anticolisión y, en adición a los avisos de tráfico proporciona una orientación o guía de maniobra de vuelo vertical para la tripulación. Esta se realiza en la forma de un aviso de resolución (RA) para el tráfico peligroso o en amenaza.



Se trata del sistema estándar obligatorio de la industria para el uso de aviones de transporte comercial. Dos tipos de TCAS están en operación, el TCAS I y II. Ambos sistemas proveen advertencias conocidas como "avisos" para alertar a la tripulación de una posible colisión.



4- Sistema de prevención de colisiones y alerta de tráfico aéreo (TCAS)


Estas unidades son para uso de la aviación general, que monitorean señales de transponder ATC en el área inmediata, y proporcionan señales visuales o audibles para advertir o avisar sobre un tráfico cercano. Tienen un rango de aproximadamente seis millas además monitorean o controlan 2.500 pies por encima o por debajo de la host aircraft (huésped).

1- Los receptores pasivos

Hay cinco tipos diferentes de tecnología ACAS en uso o que están siendo planeadas/desarrolladas:

Los receptores pasivos
Sistema de información de tráfico (TIS)
Sistema de asesoramiento de tráfico (TAS)
Sistema de prevención de colisiones y alerta de tráfico aéreo (TCAS)
Vigilancia-Radiodifusión con Dependencia Automática (ADS-B).







Sistemas de anticolisión a bordo (ACAS)


El TCAS es un sistema de vigilancia o supervisión automática que ayuda a las tripulaciones aéreas y a los ATC a mantener una separación segura entre las aeronaves.

Se trata de un sistema a bordo basado en un radar secundario que interroga y responde directamente entre las aeronaves a través de un enlace de datos de alta integridad. El sistema es funcionalmente independiente de las estaciones en tierra, y alerta a la tripulación si otra aeronave viene dentro de un tiempo predeterminado a una posible colisión.


Sistema de prevención de colisiones y alerta de tráfico aéreo (TCAS)



Bibliografía


Advertencias sonoras se producen a través de los altavoces del TCAS en la cabina o atraves de sistema de audio de la aeronave. Avisos de tránsito (TA) son anunciados por 'tráfico, el tráfico' las palabras, declaró una vez por cada T A. Avisos de resolución (RA) se anuncian como se muestra en la Tabla éstos son referenciados a un IVSI con fines ilustrativos. Advertencias auditivas son inhibidas en altitudes inferiores a 500 metros sobre el nivel del suelo.


Comandos del TCAS


En el caso de un aviso de resolución, el IVSI indicará bandas rojas y verdes alrededor de la pantalla para guiar al piloto en una trayectoria de vuelo seguro, Las aeronaves con un indicador de dirección de la actitud electrónico (EADI) tienen un vuelo fuera de orientación en la forma de un marco rojo. El piloto tiene que subir o bajar, mantener la aeronave fuera de estos límites calculados hasta que la RA se borra.


Orientación del TCAS


Los iconos del tráfico se muestran con respecto al avión anfitrión, los cuales son clasificados por colores para representar su nivel de amenaza. Estos iconos se complementan con información de la altitud para la otra aeronave: altitud relativa (± para representar si la otra aeronave está por encima o por debajo del avión anfitrión).



Advertencias de asesoramiento


El selector de modo se utiliza para desactivar la vigilancia del TCAS, además habilitar sólo avisos de tránsito, o de ambos el tráfico y avisos de resolución.


Esto es un objeto o componente ATC / TCAS combinado, como se muestra en la figura . El código de identificación de la aeronave de cuatro dígitos es seleccionado por cualquiera de los interruptores rotatorios o pulsadores, y se muestra en una ventana.



Panel de control


El sistema consta de una computadora TCAS, dos antenas direccionales, un panel de control y dos pantallas, así como se presenta en la Figura . El TCAS funciona conjuntamente con el sistema de vigilancia en Modo S que incluye dos transponders, un panel de control y antenas.
 
Las advertencias visuales se pueden visualizar en el indicador de velocidad vertical instantáneo (IVSI) o el sistema de instrumento de vuelo electrónico (EFIS).



Equipo del TCAS - TCAS Equipment


La tau está programada para diferentes niveles de sensibilidad determinado por bandas de altitud, como se ilustra en la Tabla .


Las interfaces de la computadora TCAS con el transponder ATC y el cálculo del tiempo a una posible colisión conocida como el punto más cercano de aproximación (CPA). El TCAS crea un volumen protegido de espacio aéreo alrededor de la aeronave huésped, así como se ve en la Figura , esto se basa en la separación de altitud y un tiempo calculado a la CPA.


Este sistema está diseñado eventualmente para reemplazar los sistemas de radar ATC terrestres convencionales. El sistema también proporciona vigilancia en áreas remotas donde la cobertura de radar terrestre no es posible, por ejemplo, sobre los océanos. La intención es aumentar la seguridad de la navegación aérea, proporcionando equipos de información en tiempo real sobre el resto del tráfico, lo que hace que sea posible para que la tripulación sea responsable de la separación de sus propias aeronaves y así poder evitar colisiones.



5- Vigilancia-Radiodifusión de Dependencia Automática (ADS-B)


El TAS de la host aircraft's supervisa activamente el espacio aéreo en busca de aeronaves equipadas con transponder y proporciona información sobre el tráfico relevante a través de una pantalla y la alerta de audio. El TAS utiliza interrogación activa de transponders cercanos para determinar la posición y el movimiento de otra aeronave. El sistema puede realizar un seguimiento de hasta 30 aeronaves con un alcance de hasta 21 nm (millas náuticas), 10.000 pies por encima o por debajo de la host aircraft.
 



3- Sistema de asesoramiento de tráfico (TAS) - Traffic advisory system (TAS).


Este utiliza un transponder Modo S de la aeronave host (huésped) para comunicarse con la red (SSR) del radar de supervisión secundaria con la base en tierra. La información de tráfico se puede obtener dentro de un radio de 5 millas, 1,200 pies por encima o por debajo de la aeronave host (huésped). Esta información de tráfico se proporciona sobre una base (cerca) en tiempo real. La atracción del TIS es que el hardware y el software de las aeronaves sean mínimos ya que el sistema 'alimenta' fuera de los cálculos de estaciones en tierra.

2- Sistema de información de tráfico - Traffic information system (TIS).


Introducción


Con el flujo de tráfico cada vez mayor, el riesgo de una colisión en el aire ha aumentado drásticamente y con el fin de preservar el elemento seguridad, las aeronaves modernas están equipadas con sistemas que proporcionan asistencia de prevención de colisiones. TCAS, es el equipo actual utilizado para lograr esta función, y proporciona información sobre el tráfico aéreo en un plazo aproximado de 30 millas de la aeronave. El propósito y la función del TCAS es alertar a la tripulación de vuelo de la presencia de otras aeronaves en sus proximidades, y en lo posible proporcionar una maniobra de escape, en caso de que se presentase un riesgo de colisión.



Universidad Don Bosco
Facultad de Aeronáutica
Técnico en Mantenimiento Aeronáutico
Aviónica e Instrumentación I

 



Tema: Desarrollo de tema TCAS y Practica 14 “Chequeo Funcional de TCAS”
 
Docente: TMA Oscar Alfonso Martínez Rauda
 
Integrantes:
Julio Eduardo Rodríguez Mendoza RM121390
Rubén Vladimir Ruiz Torres RT121049

Además la maniobra vertical (ascenso o descenso se indica con una flecha). Estos iconos aparecen en la IVSI y EHSI.




Según la siguiente figura habrá una combinación de sistemas de la aeronave en cualquier espacio aéreo determinado



Operación del sistema
Compatibilidad del TCAS


La pantalla de asesoramiento o de aviso de tránsito puede ser o bien una pantalla del TCAS exclusivo o un radar meteorológico de uso conjunto y una pantalla de presentación del tránsito como se muestra en la Figura.



Presentación Cockpit – Presentación en la cabina

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