导航控制系统（NCS）系列：Rockwell Collins TCAS II_（6）.TCASII的警告逻辑.docx

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TCASII的警告逻辑

1.TCASII概述

交通警报与防撞系统（TrafficAlertandCollisionAvoidanceSystem,TCASII）是一种机载防撞系统，用于防止飞机在空中相撞。TCASII通过监视周围空域中的其他飞机，并根据潜在的碰撞威胁提供飞行员警告和避撞指令。本节将详细介绍TCASII的警告逻辑及其工作原理。

2.TCASII的基本工作原理

2.1系统架构

TCASII系统主要包括以下几个部分：

收发机（Transceiver）：负责与其他飞机的TCAS系统或地面应答机进行通信。

处理器（Processor）：处理来自收发机的数据，生成交通警报和避撞指令。

显示器（Display）：显示交通信息和警告，帮助飞行员做出决策。

高度传感器（AltitudeSensor）：提供飞机当前的海拔高度信息。

导航传感器（NavigationSensor）：提供飞机的导航信息，如位置、速度和航向。

2.2通信协议

TCASII使用模式S应答机进行通信。模式S应答机可以提供飞机的唯一识别码、高度、速度和位置等信息。这些信息通过以下几种报文类型进行交换：

询问报文（Interrogation）：TCASII向周围的飞机发送询问，获取其位置和高度信息。

应答报文（Reply）：被询问的飞机通过应答报文提供其位置和高度信息。

通告报文（Announcement）：飞机定期发送通告报文，以告知其他飞机自己的位置和状态。

3.警告逻辑

3.1交通咨询（TA,TrafficAdvisory）

交通咨询（TA）是TCASII系统的第一级警告。当系统检测到潜在的飞行冲突时，会生成TA。TA的生成条件如下：

距离：入侵飞机与本机之间的水平距离小于1200米，垂直距离小于240米。

接近率：入侵飞机的接近率（即相对速度）超过一定阈值。

3.1.1代码示例

以下是一个简单的Python代码示例，用于模拟TA的生成逻辑：

#定义飞机类

classAircraft:

def__init__(self,id,position,altitude,velocity):

self.id=id#飞机唯一识别码

self.position=position#位置(x,y)

self.altitude=altitude#海拔高度

self.velocity=velocity#速度(vx,vy,vz)

#计算两飞机之间的距离

defcalculate_distance(aircraft1,aircraft2):

x1,y1=aircraft1.position

x2,y2=aircraft2.position

return((x2-x1)**2+(y2-y1)**2)**0.5

#计算两飞机之间的接近率

defcalculate_approach_rate(aircraft1,aircraft2):

vx1,vy1,vz1=aircraft1.velocity

vx2,vy2,vz2=aircraft2.velocity

return(vx2-vx1,vy2-vy1,vz2-vz1)

#检测是否生成TA

defgenerate_ta(aircraft1,aircraft2):

horizontal_distance=calculate_distance(aircraft1,aircraft2)

vertical_distance=abs(aircraft1.altitude-aircraft2.altitude)

approach_rate=calculate_approach_rate(aircraft1,aircraft2)

#水平距离阈值

horizontal_threshold=1200

#垂直距离阈值

vertical_threshold=240

#接近率阈值

approach_rate_threshold=100#100米/秒

ifhorizontal_distancehorizontal_thresh