[發(fā)明專利]TCAS功能優(yōu)先級(jí)自動(dòng)控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910584890.8
• 申請(qǐng)日: 2019-07-01
• 公開（公告）號(hào): CN110444048A
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李洪偉;付紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川九洲空管科技有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G08G5/00
• 分類號(hào): G08G5/00;G08G5/04
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 夏琴

本發(fā)明涉及機(jī)載防撞，公開了TCAS功能優(yōu)先級(jí)自動(dòng)控制方法。在詢問周期內(nèi)，分別計(jì)算目標(biāo)飛機(jī)與本機(jī)在距離和高度上發(fā)生碰撞的時(shí)間，如果距離或者高度上發(fā)生碰撞的時(shí)間大于預(yù)先設(shè)置的臨界時(shí)間，則在TCAS詢問以及TCAS詢問以外的詢問中，優(yōu)先進(jìn)行TCAS詢問以外的詢問；如果距離和高度上發(fā)生碰撞的時(shí)間均小于預(yù)先設(shè)置的臨界時(shí)間，則優(yōu)先進(jìn)行TCAS詢問。本發(fā)明對(duì)TCAS與其它功能在共享資源條件下，設(shè)計(jì)了一種自動(dòng)優(yōu)先級(jí)控制方法及其具體流程，該控制方法占有少量資源。在資源競(jìng)爭(zhēng)情況下，通過潛在碰撞威脅的判定，進(jìn)行合理優(yōu)先級(jí)分配策略，系統(tǒng)能夠自動(dòng)判定空域內(nèi)是否存在危險(xiǎn)接近的飛機(jī)，并由其它功能資源優(yōu)先模式自動(dòng)切換到TCAS資源優(yōu)先模式，從而保證系統(tǒng)能效。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)載防撞，特別是TCAS功能優(yōu)先級(jí)自動(dòng)控制方法。

背景技術(shù)

機(jī)載防撞系統(tǒng)(即ACAS-Airborne Collision Avoidance System，又稱TCAS-Traffic Alert and Collision Avoidance System)由美國(guó)聯(lián)邦航空局(FAA)定義，目前軍民航使用的一般為TCASII型防撞系統(tǒng)，可提供交通告警(TA)和決斷告警(RA)。TCAS是防止空中飛機(jī)危險(xiǎn)接近和相撞事故發(fā)生的必不可少的設(shè)備，可獨(dú)立于地面交通管制系統(tǒng)的進(jìn)行工作。主要用于為飛機(jī)提供空中安全分隔保證.系統(tǒng)采用二次雷達(dá)的方式探測(cè)附近空域的接近飛機(jī)，必要時(shí)，提醒飛行員采取規(guī)避措施與以其它飛機(jī)保持適當(dāng)?shù)陌踩g距，達(dá)到防碰撞的目的。通過近幾年的飛行實(shí)踐證明，該系統(tǒng)是防止飛機(jī)空中相撞的最后一道防線，也是目前最有效的手段之一，它克服了地面空中交通管制的局限性，能提供超出地面交通管制所能提供的飛行安全保證能力，對(duì)應(yīng)付空中突發(fā)的危險(xiǎn)接近，避免空中相撞有巨大的作用。

系統(tǒng)的ACAS收發(fā)主機(jī)是實(shí)現(xiàn)防撞功能的關(guān)鍵，其通過控制天線波束指向，對(duì)飛機(jī)前、后、左、右4個(gè)區(qū)域進(jìn)行掃描詢問，附近裝有空管應(yīng)答機(jī)(S模式/ATCRBS應(yīng)答機(jī))的飛機(jī)(以下稱為目標(biāo)機(jī))會(huì)做出應(yīng)答。ACAS收發(fā)主機(jī)根據(jù)收到的應(yīng)答信號(hào)，獲得目標(biāo)機(jī)的高度、相對(duì)距離、方位等信息，并進(jìn)而計(jì)算其高度變化率，相對(duì)距離變化率并結(jié)合本機(jī)的位置和運(yùn)動(dòng)信息，評(píng)估出目標(biāo)機(jī)的威脅級(jí)別(OT：其它飛機(jī)，PT：接近飛機(jī)，TA：交通告警，RA：決斷告警)，并將不同目標(biāo)機(jī)以相應(yīng)的圖形方式進(jìn)行顯示。

綜合模塊化航空電子系統(tǒng)：

現(xiàn)代飛機(jī)上使用統(tǒng)一處理器對(duì)飛機(jī)上各種航空電子設(shè)備的信息進(jìn)行統(tǒng)一的處理，并將功能相同或相近的設(shè)備組合在一個(gè)組件內(nèi)，且在顯示器上綜合顯示相關(guān)的參數(shù)，在各航空電子設(shè)備之間通過機(jī)載數(shù)據(jù)總線來傳送有關(guān)信息，從而使整個(gè)飛機(jī)上所有航空電子設(shè)備的性能達(dá)到更高的水平，這樣的系統(tǒng)稱為綜合航空電子系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱綜合航電系統(tǒng)。為了構(gòu)建先進(jìn)的系統(tǒng)，當(dāng)前的綜合航電系統(tǒng)更加強(qiáng)調(diào)開放式架構(gòu)、商用貨架技術(shù)和統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)，由此綜合模塊化航空電子系統(tǒng)(IMA)概念應(yīng)運(yùn)而生。為了實(shí)現(xiàn)任務(wù)關(guān)鍵和安全關(guān)鍵的航空電子系統(tǒng)，綜合調(diào)度技術(shù)廣泛應(yīng)用于航空電子體系結(jié)構(gòu)中，并成為IMA架構(gòu)優(yōu)勢(shì)使能的關(guān)鍵技術(shù)。

TCAS的綜合模塊化航空電子系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)：

TCAS在綜合模塊航空電子系統(tǒng)架構(gòu)下實(shí)現(xiàn)時(shí)，通常要與其它功能項(xiàng)共用天線、詢問發(fā)射、信號(hào)處理等資源。并通過一定的優(yōu)先級(jí)策略實(shí)現(xiàn)資源的共享復(fù)用。

在IMA架構(gòu)下實(shí)現(xiàn)TCAS與其它功能時(shí)，在共用資源的情況下，當(dāng)前技術(shù)通常采用固定優(yōu)先級(jí)策略，但是TCAS是防止飛機(jī)空中相撞的最后屏障，是飛機(jī)安全飛行的必不可少的最有效手段，當(dāng)存在飛機(jī)空中危險(xiǎn)接近情況下，采用固定優(yōu)先級(jí)策略，TCAS的運(yùn)行資源不能得到保障，則不能充分發(fā)揮系統(tǒng)的能效，可能影響碰撞沖突告警的及時(shí)性，難以及時(shí)探測(cè)潛在碰撞威脅并向飛行員提供安全有效的機(jī)動(dòng)規(guī)避建議。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：針對(duì)上述存在的問題，為了解決資源競(jìng)爭(zhēng)情況下的自動(dòng)優(yōu)先級(jí)調(diào)度問題，提供了TCAS功能優(yōu)先級(jí)自動(dòng)控制方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：TCAS功能優(yōu)先級(jí)自動(dòng)控制方法，包括：