[发明专利]TCAS功能优先级自动控制方法

说明书

本发明涉及机载防撞，公开了TCAS功能优先级自动控制方法。在询问周期内，分别计算目标飞机与本机在距离和高度上发生碰撞的时间，如果距离或者高度上发生碰撞的时间大于预先设置的临界时间，则在TCAS询问以及TCAS询问以外的询问中，优先进行TCAS询问以外的询问；如果距离和高度上发生碰撞的时间均小于预先设置的临界时间，则优先进行TCAS询问。本发明对TCAS与其它功能在共享资源条件下，设计了一种自动优先级控制方法及其具体流程，该控制方法占有少量资源。在资源竞争情况下，通过潜在碰撞威胁的判定，进行合理优先级分配策略，系统能够自动判定空域内是否存在危险接近的飞机，并由其它功能资源优先模式自动切换到TCAS资源优先模式，从而保证系统能效。

技术领域

本发明涉及机载防撞，特别是TCAS功能优先级自动控制方法。

背景技术

机载防撞系统(即ACAS-Airborne Collision Avoidance System，又称TCAS-Traffic Alert and Collision Avoidance System)由美国联邦航空局(FAA)定义，目前军民航使用的一般为TCASII型防撞系统，可提供交通告警(TA)和决断告警(RA)。TCAS是防止空中飞机危险接近和相撞事故发生的必不可少的设备，可独立于地面交通管制系统的进行工作。主要用于为飞机提供空中安全分隔保证.系统采用二次雷达的方式探测附近空域的接近飞机，必要时，提醒飞行员采取规避措施与以其它飞机保持适当的安全间距，达到防碰撞的目的。通过近几年的飞行实践证明，该系统是防止飞机空中相撞的最后一道防线，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飞行安全保证能力，对应付空中突发的危险接近，避免空中相撞有巨大的作用。

系统的ACAS收发主机是实现防撞功能的关键，其通过控制天线波束指向，对飞机前、后、左、右4个区域进行扫描询问，附近装有空管应答机(S模式/ATCRBS应答机)的飞机(以下称为目标机)会做出应答。ACAS收发主机根据收到的应答信号，获得目标机的高度、相对距离、方位等信息，并进而计算其高度变化率，相对距离变化率并结合本机的位置和运动信息，评估出目标机的威胁级别(OT：其它飞机，PT：接近飞机，TA：交通告警，RA：决断告警)，并将不同目标机以相应的图形方式进行显示。

综合模块化航空电子系统：

现代飞机上使用统一处理器对飞机上各种航空电子设备的信息进行统一的处理，并将功能相同或相近的设备组合在一个组件内，且在显示器上综合显示相关的参数，在各航空电子设备之间通过机载数据总线来传送有关信息，从而使整个飞机上所有航空电子设备的性能达到更高的水平，这样的系统称为综合航空电子系统，简称综合航电系统。为了构建先进的系统，当前的综合航电系统更加强调开放式架构、商用货架技术和统一网络，由此综合模块化航空电子系统(IMA)概念应运而生。为了实现任务关键和安全关键的航空电子系统，综合调度技术广泛应用于航空电子体系结构中，并成为IMA架构优势使能的关键技术。

TCAS的综合模块化航空电子系统的实现：

TCAS在综合模块航空电子系统架构下实现时，通常要与其它功能项共用天线、询问发射、信号处理等资源。并通过一定的优先级策略实现资源的共享复用。

在IMA架构下实现TCAS与其它功能时，在共用资源的情况下，当前技术通常采用固定优先级策略，但是TCAS是防止飞机空中相撞的最后屏障，是飞机安全飞行的必不可少的最有效手段，当存在飞机空中危险接近情况下，采用固定优先级策略，TCAS的运行资源不能得到保障，则不能充分发挥系统的能效，可能影响碰撞冲突告警的及时性，难以及时探测潜在碰撞威胁并向飞行员提供安全有效的机动规避建议。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，为了解决资源竞争情况下的自动优先级调度问题，提供了TCAS功能优先级自动控制方法。

本发明采用的技术方案如下：TCAS功能优先级自动控制方法，包括：