在正常的航班運行中,相信很多小伙伴經(jīng)常會聽到“應答機識別”那么他們到底是什么意思呢?咱們就一起詳細的來研究一下。
首先,應答機是什么?
應答機,是一部能在收到無線電詢問信號時,自動對信號做出回應的電子設備。在航空應用中,應答機主要作為輔助航空交通管制和機上的空中防撞系統(tǒng)(TCAS)使用。
應答機作為二次監(jiān)視雷達(Second Surveillance Radar)的機載部分,是由英國空軍和美國陸軍航空隊于第二次世界大戰(zhàn)中開發(fā)的雷達敵我識別(IFF,identification friend or foe)系統(tǒng)中演化而來。
在這里,我們重溫一下關(guān)于雷達的知識
一次雷達:利用無線電反射回波來發(fā)現(xiàn)目標,例如氣象雷達,多普勒雷達,著陸雷達以及監(jiān)視雷達。(掃描的到但不知道是誰)
二次雷達:也叫空管雷達信標系統(tǒng),通過地面詢問機和機載應答機反饋的信息來發(fā)現(xiàn)和識別目標。當然如果飛機沒有應答機或者是應答機失效以后是無法監(jiān)視的。(飛機接收到掃描信號并進行回復,X航爸爸在此,高度X,航向X..)
應答機有多種模式,其中A.C.S模式為民用飛機使用。
那么對應的模式又是什么意思呢?
A模式:用來識別空中飛機的代號,機載應答機在完成應答時,將飛機的四位代碼作為應答的信號發(fā)送出去(告訴管制我是X航XXXX)
C模式:用來識別飛機的高度,此氣壓高度反饋信息來自大氣數(shù)據(jù)計算機。
S模式:是一種可以傳輸數(shù)據(jù)鏈的模式,其發(fā)射時不但具有C模式的功能,還可以傳輸飛機的24位地址碼,如果硬件和軟件支持,它還可以傳輸飛機的航班號碼,空速,地速,航向,高度以及GPS等信息。目前大多數(shù)的民航客運飛機都支持S模式,因為空中自動防撞系統(tǒng)ACARS(或TCAS)需要S模式應答機來支持,S模式和A模式C模式是兼容的。
民航客機基本上都支持S模式,因為TCAS需要S模式應答機來支持,S模式和A模式C模式是兼容的。關(guān)于S模式24位飛機地址碼:所有現(xiàn)代的飛機出廠時都被指定了一個24位編碼,每一架飛機的編碼都是唯一的,就象飛機的身份證一樣,在正常情況下,編碼是伴隨飛機終身的。
根據(jù)排列和組合,24位編碼資源有16777214個,而A模式四位編碼資源只有4096個,隨著飛機數(shù)量的與日俱增,當飛機達到一定數(shù)量后,A模式四位編碼的分配就會非常困難,而使用S模式發(fā)射24位地址碼就可以解決此問題,由于24位編碼的唯一性,所以在以后的飛行中飛行員無須設置應答機編碼。只要地面雷達識別飛機的24位編碼,就可以知道飛機的號碼。
通過計算機系統(tǒng)和數(shù)據(jù)鏈還可以生成諸如航班號,飛行起飛機場,目的地機場等等所有需要信息。
應答機編碼
ATC用于識別飛機的代碼,由空中交通管制部門指定,分為一般代碼和專用代碼。一般代碼中,比如在三亞管制區(qū),情報區(qū)內(nèi)的應答機編碼指定范圍是0640-0657,跨情報區(qū)應答機指定范圍是4500-4527;
我國的專用代碼中,比如:
1200――目視飛行
2000――管制員未給編碼
1255或1277――專機
全世界通用專用代碼中,比如:
7500――航空器被劫持等非法干擾,
7600――航空器無線電通信故障,
7700――航空器緊急情況。
當然某些特定代碼在有些國家的釋義會有所不同,有的國家有,有的沒有。
在飛機上有不同版本的應答機型號和面板顯示,基本大同小異。以這張圖為例
參考FCOM,各個開關(guān)功能如下
1
應答機(ATC)選擇器
1─選擇 1 號應答機。
2─選擇 2 號應答機。
2
空中交通管制(ATC)代碼選擇器
旋轉(zhuǎn)──在應答機上調(diào)定應答機代碼。
3
ATC 代碼指示器
顯示應答機代碼。
顯示工作的應答機(1 或 2)。
4
應答機方式選擇器
測試(TEST)─開始 ATC 應答機功能測試。
備用(STBY)—不發(fā)射。當電門在STBY時,所選應答機在standby模式,不發(fā)送信號。
高度報告(ALT)關(guān)斷(OFF)─應答機工作,沒有高度報告。原始的A模式,只發(fā)射飛機的應答機編碼信息。只有當C模式應答機的高度信息不準確或錯誤時使用或QRH要求使用時才會用到。
高度報告(ALT)接通(ON)—應答機工作,有高度報告。C模式,發(fā)射飛機應答機編碼和氣壓高度,當機載防撞系統(tǒng)失效,或TCAS工作不正常時置于此位。
TA (活動咨詢) - 可顯示活動咨詢(TA)目標,當飛機機動能力下降,飛機可能不能滿足TCAS系統(tǒng)給出的措施通告時,置于此位,如單發(fā)等
TA/RA (決斷咨詢)- 可顯示活動咨詢(TA)和決斷咨詢(RA)目標,并根據(jù)目標位置,TCAS系統(tǒng)給出相關(guān)措施通告,在下面文章中會詳細講解TCAS空中防撞系統(tǒng)。
5
識別電門
按壓──發(fā)射識別信號。
6
應答機失效燈 亮(琥珀色): 指示應答機出現(xiàn)故障。
7
高度選擇器
1—使高度報告來自 1 號大氣數(shù)據(jù)計算機。
2—使高度報告來自 2 號大氣數(shù)據(jù)計算機。
不同版本的應答機大家還會看到XPNDR(TRANSPONDER)等同于高度報告接通
對于設置時,最新的SOP手冊將滑行前程序里面更改了一條
應答機.........按需(對于地面跟蹤設備不可用的機場,選擇STANDBY,對于安裝了飛機跟蹤設備的機場,選擇ALT ON或ALT RPTG OFF/XPNDR)選擇當前應答機調(diào)定,但不是TCAS方式
對于航班運行,參考FCOM的應答機使用方法
對于機場是否需要把應答機開到on位,也就是我們說的C模式回復信號,可以參考機場細則里面的具體說明。
可能有人對在地面為什么要發(fā)送高度報告會有疑問,我之前也想過這個問題,后來經(jīng)過查找資料,相應的機場有場面雷達,也就是監(jiān)控地面上的飛機、擺渡車、油車等等,結(jié)合機場的二次雷達,在管制的控制席,可以更清楚的看到實際的位置信息,不在TCAS的工作方式,不會對他們有干擾.
能夠看到全世界很多飛機,航班信息等等,這里面其實涉及到了另外一種技術(shù):ADS-B
。
ADS-B技術(shù)的具體分類有多種,總之其中一種分類是和S模式應答機兼容的(中國采用),S模式應答機發(fā)的信息根據(jù)長度有短格式和長格式兩種,ADS-B就是使用長格式,在里面填充上飛機的經(jīng)緯度啦、航班啦、速度啦等等信息。關(guān)鍵的一點是什么,飛機上裝有ADS-B的時候,就相當于裝了一個大喇叭,不管有沒有人問,只管不停的單曲循環(huán):經(jīng)度XX!緯度XX!高度XXX!航班XXXX!,當然在這里就不做詳細的說明了.
在ICAO的文件中有一些對于應答機的航空用語,我們來總結(jié)一下
QUAWK (code) :Set the code as instructed,即按照管制員的指令將指定的應答機編碼設置到應答機;
CONFIRM SQUAWK:Confirm mode and code set on the transponder,即證實應答機的模式以及設置的應答機編碼;
RESET (mode) (code):Reselect assigned mode and code,即按照管制員的指令,重新設置指定的應答機模式和應答機編碼;
SQUAWK IDENT: Operate the “IDENT” feature,即按壓IDENT按鈕,將應答機調(diào)至IDENT位,使用識別功能;
SQUAWK MAYDAY:Select emergency code,即將應答機設置到遇險模式,也就是民航飛機在應答機A模式下調(diào)至7700;
SQUAWK STANDBY :Select the standby feature,即應答機設置到STBY待機模式,在此模式下應答機不發(fā)送信號;
SQUAWK CHARLIE :Select pressure altitude transmission feature,即選擇應答機C模式,此模式帶有自動高度報告功能
CHECK ALTIMETER SETTING AND CONFIRM level :Check pressure setting and confirm present level,即檢查高度表設定值并且證實當前高度層
STOP SQUAWK CHARLIE WRONG INDICATION :Deselect pressure altitude transmission feature because of faulty operation,即停止調(diào)應答機C模式因為運行故障
VERIFY LEVEL :Check and confirm your level,即檢查并證實高度層,目的是為了核實應答機C模式的精確性
RESET MODE S IDENTIFICATION:For a Mode S equipped aircraft, request reselection of aircraft identification,即具備應答機S模式的飛機,請求重新輸入飛機識別
對于應答機的使用,以及何時放到什么位置,在SOP和FCOM中有詳細的方法,還是要以手冊和標準來執(zhí)行航班,保障安全。
下面說一下對于TCAS,也就是應答機的后面兩種方式。
上面說過了,TCAS只有在應答機在S模式下才會工作,也就是TA或TA/RA。
TCAS通過詢問和監(jiān)聽周圍飛機的ATC應答機,來監(jiān)視本架飛機周圍空域中其他飛機的存在、位置以及運動狀況。
1.根據(jù)發(fā)射信號和應答信號間的時間間隔來計算入侵飛機和本機的相對距離:
2.根據(jù)方向天線確定入侵飛機的向?qū)Ψ轿唬?/span>
3.從入侵飛機應答機應答信號中獲得入侵飛機的高度。獲得上述參數(shù)后,TCAS計算入侵飛機的動向和可能的風險,接近(即接近率)顯示在EHSI上,并視情發(fā)出交通咨詢TA或決斷咨詢RA,是飛行員在了解本機臨近空域交通狀況的情況下,主動地采取避讓措施,防止與其他飛機危險接近:
TCAS I:只有TA咨詢信息,沒有RA咨詢信息
TCASII:有TA、RA咨詢信息,可提供垂直避讓信息。
注:目前海航機隊均安裝TCASII。
TCASIII:有TA、RA咨詢信息,不僅能提供垂直避讓信息,還可以提供水平避讓信息。尚在研發(fā)中。
TCASII 所能提供的信息
其他沖突飛機(無威脅):沒有碰撞威脅,距離大于6NM或相對高度大于1200ft、小于2700ft。在FHSI顯示白色空心菱形
鄰近的沖突飛機(接近):無碰撞威脅但距離在6NM以內(nèi)且相對在1200ft以內(nèi)的飛機;EHSI顯示白色實心菱形。
TA沖突飛機(交通咨詢):潛在的碰撞沖突,根據(jù)高度不同TAU不同,25S≤TAU≤48S;EHSI顯示琥珀色實心圓形。交通咨詢伴隨語音提示信息“TRAFFIC,TRAFFIC”
RA沖突飛機(決斷咨詢):真正威脅碰撞的風險,根據(jù)高度不同TAU不同,15S≤TAU≤35S.在對已判明為交通咨詢的飛機連續(xù)監(jiān)控10秒左右后,如果該機與本機危險接近的狀況仍然存在,則TCAS會發(fā)出決斷咨詢。EHSI顯示紅色實心方塊:會根據(jù)實際相對位置信息,提供語音信息提示:
當我們在方式選擇放到TA位置時,此時應答機正常工作,TCAS也正常工作,可在需要時提供交通咨詢,但不能提供決斷咨詢;當處于TA/RA位置,此時應答機和TCAS均處于全功能狀態(tài)。由于TCAS的監(jiān)視范圍較小,所以為觀察TCAS提供的交通信息,通常選擇較小的具體,如20、10海里,手冊推薦10海里。
擴展知識:737NG TCAS只能使用左慣導數(shù)據(jù)
TCAS計算機只能從左IRS獲取航向、姿態(tài)數(shù)據(jù),左慣導失效會導致TCAS FAIL ,IRS源轉(zhuǎn)換電門對TCAS無效。另外慣導失效會使自動剎車無法預位。
當在空中發(fā)生慣導故障以后,是無法通過復位跳開關(guān)復位的,只能嘗試放到ATT模式嘗試恢復部分能力,需要保持均勻直線平飛至少30s,直到完成ATT模式校準,QRH里有詳細的操作。
如果是單獨的TCAS故障,可嘗試重置p18-1 B6 TCAS跳開關(guān)。TCAS測試在空中是被抑制的,但是可以重置跳開關(guān),如果轉(zhuǎn)換后發(fā)現(xiàn)兩部都故障,可以嘗試重置跳開關(guān),故障消失可繼續(xù)執(zhí)行航班。
如果在進行飛行準備時,在慣導沒有校準完成時,啟動了TCAS測試,出現(xiàn)了TCAS FAIL警告,可能會導致地面或空中間歇性的TCAS故障警告。
當然,如果在校準好以后再次測試,可消除此隱患。
最后感謝袁總支持和周航教員的解答。祝大家飛行順利。
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