专利名称：一体化tcas主处理器告警方法
技术领域：
本发明涉及新一代机载TCAS的主处理器告警方法设计。
背景技术：
飞机上的防撞系统，美国航空体系称为空中交通预警和防撞系统(以下简称 TCAS)，欧洲航空体系称为机载防撞系统，两者的含义、功能是一致的，而且组成也基本相 似，因此本发明申请说明书以TCAS为技术背景进行描述。经过多年的发展，TCAS系统已发展出多种型号，如TCAS I、TCAS II、TCAS III、 TCAS IV。其中TCAS II目前应用最为广泛，它可以给飞机驾驶员提供以不同颜色和形状显 示临近飞机的相对高度、距离、方位、上升/下降状态等信息的交通提示(TA)和显示俯仰通 道改变、姿态保持、高度保持等信息的解决方式(RA)。其他更高版本型号体系结构以TCAS II为基础，只是在功能上略有差别；以TCASII-7. 0为例，TCAS利用时间而不是距离来跟踪CPA，并以此决定发送TA或 RA的时机。TCAS分别使用到CPA和到余高的时间来决定水平方向和垂直方向的τ。τ表 示到CPA或同一高度的飞机所需以秒为单位的近似时间。水平τ =斜距Χ3600/接近速 度，垂直τ =垂直高度差X60/垂直接近速度。TCAS所有警报功能的实现都是建立在τ 的基础之上的。表1中给出了不同敏感级下发送TA和RA时τ的临界点。如果两飞机的接近速率很小，那么入侵飞机就可以不突破τ的边界值，从而在不 引发TA和RA的情况下接近本机。为了克服这一问题，人们对距离τ的边界值进行了修 改。这一改进即所谓的DM0D，允许TCAS对这种低速入侵飞机使用限定距离法来发射TAs和 RAs0 DMOD的值随敏感级的不同而不同。表1给出了各个敏感级下引发TAs和RAs的DMOD 数值。当入侵飞机和本机的垂直接近速度很低的时候，TCAS使用限定距离法来决定TA 和RA是否被发射，和DMOD —样，这一高度差也随敏感级的不同而变化，表1中给出了引发 TA和RA高度极限值。两架飞机必须在距离和高度标准上同时不超出τ和限定距离极限， TCAS才不会发出TA或RA咨询。TCAS的防撞模型有很多种形式，目前绝大多数防撞模型都是建立在预留时间τ 的基础上，而对其它关键参数考虑不多，也不全面。这就使得TCAS系统的告警算法所考虑 的影响因素不够全面，存在隐藏的危险。
发明内容
为了克服现有TCAS主处理器告警算法设计上的问题，本发明分别通过两机相遇 的水平关系图和垂直关系图来建立其数学模型，以预留时间τ和高度差(hPA_hPB)s作为两 个评判标准；本发明解决其技术问题所采用的技术方案一种TCAS主处理器告警设计方法，它 包括
1信息采集；信息采集就是通过广播-询问-应答这个过程来获得入侵飞机的高 度、方位等信息，这个过程实际上是通过通信编解码过程来获得的；2模型建立；模型是根据两机相遇的水平关系参数τ和两机相遇的高 度参数(hPA_hPB)s来建立的；在计算参数τ时，本发明采用资来代替 r = 及)々，既符合国际标准，又可以在建立参数表时将R2视为一个整体参数，在 TCAS硬件计算中既减少了除法运算又可以减少存储量，特别是两机距离按同一坐标系考 虑，运用； 2，妒还避免了开方运算等；这样当取定一个A机距离CPA距离Dm，在
权利要求
1.一种一体化TCAS主处理器告警方法的设计，其特征在于a.根据水平关系的预留时间参数τ建立模型计算飞机距离最近点(CAP)；b.根据高度关系的高度差(hPA_hPB)s建立模型计算飞机距离最近点(CAP)；
2.—种一体化TCAS主处理器告警方法，其特征在于根据预留时间参数τ建立模型 计算飞机距离最近点(CAP)，采用i^V资来代替r = -(R-Riili丨_ ,既符合国际标 准，又可以在建立参数表时将R2视为一个整体参数，在TCAS硬件计算中既减少了除法运算 又可以减少存储量，特别是两机距离按同一坐标系考虑，运用R2，^2还避免了开方运算等；
3.一种一体化TCAS主处理器告警方法，其特征在于根据高度差(hPA-hPB)s建立Dmin2 与0iPA-hPB)s取值关系，以τ和Oipfh^h为参数，根据TCAS防撞告警规则表产生RA/TA。
全文摘要
本发明是一种一体化TCAS主处理器告警方法的设计，它完成了产生一体化TCAS系统的TA/RA咨询的。针对现有的TCAS系统告警算法所考虑的影响因素不够全面且算法较慢、存在隐藏的危险，本发明提出了一种基于预留时间τ和高度差(hPA-hPB)s的告警模型；采用来代替既符合国际标准，又可以在建立参数表时将R2视为一个整体参数，在TCAS硬件计算中既减少了除法运算又可以减少存储量，特别是两机距离按同一坐标系考虑，运用R2，还避免了开方运算等；它有效的提高了告警算法的快速性和安全性。
文档编号G08G5/04GK102063807SQ20091021897
公开日2011年5月18日 申请日期2009年11月16日 优先权日2009年11月16日
发明者史忠科, 黄溢 申请人:西安费斯达自动化工程有限公司