TCAS fue construido sobre un sistema ya existente: el transpondedor ATC.
El transpondedor ATC, como saben, es un componente del sistema de radar de vigilancia secundaria. Un operador de ATC en un aeropuerto ocupado tiene muchos aviones en el cielo en cualquier momento, y el radar primario sin procesar regresa a su alcance no le dice qué señal es qué vuelo.
Pero la RSS sí. Mientras interroga a una aeronave específica, esa aeronave, y solo esa aeronave, envía un pulso de retorno, y si el Modo S, también devuelve la altitud. Estos aparecen en la pantalla del radar.
¿Cómo identifica ATC las aeronaves que vuelan en su espacio aéreo?
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Sistema de baliza de radar ATC (ATCRBS). Las ventajas de ATCRBS son el refuerzo de objetivos de radar, la identificación rápida de objetivos y una visualización única de los códigos seleccionados. Puede ver todo sobre un avión en su espacio aéreo, excepto una foto de la suegra del piloto.
En su forma más simple, un “Modo” o tipo de interrogación, generalmente se determina mediante el espaciado de pulso entre dos o más pulsos de interrogación. Existen varios modos desde el Modo 1 al 5 para uso militar, hasta el Modo A, B, C y D y el Modo S para uso civil. El modo S proporciona múltiples formatos de información para una interrogación selectiva. A cada aeronave se le asigna una dirección fija de 24 bits.
El Modo S (Seleccionar) está diseñado para ayudar a evitar la sobreinterrogación del transpondedor (que tiene muchos radares en áreas ocupadas) y para evitar la colisión automática. Los transpondedores en Modo S son compatibles con el sistema SSR de Modos A y C.
Este es el tipo de transpondedor que hace funcionar el ACAS II (Sistema de prevención de colisiones en el aire) y los sistemas ADS-B.
Olvídate de ADS-B por ahora.
Se introdujo el Sistema II para evitar colisiones en el aire (ACAS II o TCASII) con el fin de reducir el riesgo de colisiones en el aire o cerca de colisiones en el aire entre aeronaves. Sirve como una red de seguridad de último recurso, independientemente de los estándares de separación.
ACAS II es un sistema de aeronave basado en señales de transpondedor de radar de vigilancia secundaria (SSR). ACAS II interroga a los transpondedores en Modo C y Modo S de aeronaves cercanas (‘intrusos’) y, a partir de las respuestas, rastrea su altitud y alcance y emite alertas a los pilotos, según corresponda. No se detectan aviones sin transponder.
ACAS II funciona independientemente de la navegación de la aeronave, los sistemas de gestión de vuelo y los sistemas terrestres de control de tráfico aéreo (ATC). Al evaluar las amenazas, no tiene en cuenta la autorización ATC, las intenciones del piloto o las entradas del piloto automático.
Diagrama de bloques TCAS II
Unidad Informática TCAS
La Unidad de Computadora TCAS, o procesador TCAS realiza vigilancia del espacio aéreo, rastreo de intrusos, altitud de la propia aeronave
seguimiento, detección de amenazas, determinación y selección de maniobras de AR, y generación de avisos. El procesador TCAS utiliza la altitud de presión, la altitud del radar y las entradas discretas de estado de la aeronave de la propia aeronave para controlar los parámetros lógicos de prevención de colisiones que determinan el volumen de protección alrededor del TCAS. Si una aeronave rastreada selecciona una aeronave de maniobra de evitación que proporcionará una distancia de falla vertical adecuada desde el intruso, mientras que generalmente minimiza las perturbaciones en la ruta de vuelo existente. Si el avión de amenaza también está equipado con TCAS II, la maniobra de evitación se coordinará con el avión de amenaza.
Transpondedor Modo S
Se requiere que un transpondedor en Modo S esté instalado y operativo para que TCAS II esté operativo. Si el transpondedor en Modo S falla, el Monitor de rendimiento TCAS detectará esta falla y colocará TCAS automáticamente en modo de espera. El transpondedor en Modo S realiza las funciones normales para soportar el sistema ATC en tierra y puede funcionar con un ATCRBS o un sensor de tierra en Modo S. El transpondedor en Modo S también se utiliza para proporcionar intercambio de datos aire-aire entre aeronaves equipadas con TCAS para que se puedan emitir RA complementarios coordinados cuando sea necesario
Actualmente, las únicas implementaciones disponibles comercialmente del estándar de la OACI para ACAS II (Sistema de prevención de colisiones en el aire) son TCAS II versiones 7.0 y versión 7.1 (Alerta de tráfico y Sistema de prevención de colisiones). El Anexo 10 de la OACI establece que la nueva instalación de ACAS después del 1 de enero de 2014 debe cumplir con la versión 7.1 y las unidades existentes deben actualizarse a la versión 7.1 antes del 1 de enero de 2017.