كيف يعمل نظام تجنب التصادم الجوي TCAS في الطائرات

نظام تجنب التصادم الجوي

مؤشر مانع التصادم الجوي TCAS indicator

نظام تجنب التصادم الجوي أو TCAS
وهو نظام إنذار متكامل مع أنظمة أخرى في الطائرة، يتألف من أجهزة وبرامج تشكل معا العين الإلكترونية التي تساعد قائد الطائرة الذي لا يتمكن من مشاهدة وضع مرور الطائرات في محيط الطائرة.
إحدى وظائف هذا النظام انه يعرض لقائد الطائرة مواقع الطائرات الأخرى وسرعتها على شاشة الرادار في طائرته في محيط 40 ميل وضمن 9000 قدم أعلى أو اسفل مسار طائرته وضمن 2700 قدم أعلى أو اسفل مسار الطائرة يصدر النظام صوتا منبها ويزود نظام الملاحة في الطائرة بالبيانات.إذ يلتقط إشارات الطائرات الأخرى ويحللها لتفادي إمكانية التصادم، مع عرض الحلول في شكل المرور واتخاذ القرار في خلال 25 ثانية. وهو تطبيق لنظام منع التصادم الجوي (Airborne Collision Avoidance System) الذي فرضته الايكاو الملزم بتركيبه لجميع الطائرات ذات الوزن فوق 5700 كغم أو تستطيع حمل 19 راكب فما فوق.

التعريف الرسمي لنظام تجنب التصادم الجوي
ACAS / TCAS
هو نظام مثبت بالطائرة ويعتمد على إشارات إرسال نظام رادار المراقبة الثانوي
secondary surveillance radar (SSR). ويكون مستقلا بالكامل عن الأجهزة الأرضية وذلك لإعطاء المشورة للطيار عن أي اشكالات محتملة مع طائرة أخرى مثبت بها نفس نظام الإرسال (SSR).
بالطائرات الحديثة يظهر نظام المانع على شاشات الملاحة المسماة
NavigationDisplay (ND)
، أما بالطائرات الأقدم فهو يظهر بمؤشر السرعة العمودية
Vertical Speed Indicator (VSI)
كما بالصورة.

الدافع لعمل هذا النظام

1.البحث في أنظمة لتفادي الاصطدام كانت مستمرة منذ الخمسينات. وقد تحركت هيئات الطيران كوكالة الطيران الفدرالية للعمل بجدية أكثر بعد عدة حوادث اصطدام الرئيسية بالجو والتي سببت بخسائر كبيرة في الأرواح والممتلكات، ويشمل بعض هذه الحوادث الجوية التالي:
2.حادثة اصطدام بالجو في جراند كانيون عام 1956
3.حادثة مماثلة بزغرب عام 1976
4.حادثة اصطدام بوينغ 727 بطائرة صغيرة نوع سيزنا 172 عام 1978.
5.حادثة الطائرة تابعة للخطوط المكسيكية رحلة رقم 498 وقد اصطدمت بطائرة صغيرة خاصة عام 1986 فوق مطار لوس انجلوس، مما دفع الكونغرس والهيئات المعنية الأخرى لعمل تحرك سريع مما حدا بإنشاء قانون يلزم بتركيب هذا النظام على الطائرات.

أساسيات النظام

وظيفة TCAS ان يلاحظ ويعرض الطائرات الاتية في نفس المسار ويزود الطاقم بالإشارات ،ويتجنب الدخلاء بتغيير اتجاه الطيران بالطائرة عاموديا فقط يستجيب بشكل دوري بواسطة
transponder
(مستقبل/مرسل)، ويحسب المسار ويصمم إمكانية تهديدهم بشكل ثابت ،ويلتقط إشاراتهم بواسطة هوائيين اثنين للارسالو الاستقبال.
واحد في أعلى هيكل الطائرة واخر في اسفله كما يمكن ان يؤسس لاتصالات خاصة مع كل طائرة على حدة في مساحات المرور الكثيفة ويجنب الحمل الزائد في الارسال الراديوي ،يعمل بشكل مستقل كما يمكن السيطرة علية من المحطات المراقبة الأرضية ،ويمكن تعديل نمط التشغيل والغاء طلب التجنب يرسل دوريا إشارات استجواب ويستقبل الاستجوابات من الطائرات الأخرى ويحللها ويحسب الوقت بين الارسال والاستقبال ويحدد الارتفاع بتتبع دوري من المبادلات والمعلومات التي يمكن ان تهدد بالتصادم.كما يعالج كل تهديد منفردا مع أفضل إمكانية تحاشي الاصطدام وافضل انفصال عامودي مناسب مع الطائرات الأخرى في المسار.
يساعد TCAS بصريا وسمعيا بواسطة حاسوب يحدد الموقع النسبي للطائرتين وإمكانية مخاطر التصادم trafific advisories :
يعين موقع الطائرة الغريبة التي تشكل التهديد ويحذر ملاحي الطائرة منها ويعزز اكتسابهم البصري resolution advisories
اتخاذ القرار وهو ذو شقين:اما تصحيحي يعلم قائد الطائرة بمعدل الانحراف العامودي أو وقائي يحذر قائد الطائرة بتجنب مناورات معينة.
يعرض الجهاز إشارات بصرية تظهر على شاشة
electronic flight instrumen system EFIS
ويعرض رمز كل طائرة دخيلة على جهاز
navigation display ND
كما يعرض إشارات مناورة التحاشي على الخط العامودي في جهاز primary flight display PDF ان مناورات التحاشي بواسطة TCAS قد تخلق تضارب في القرارات إذا كانت الطائرة الأخرى تستعمل نفس النظام.لتجنب هذا الوضع هو صلة الاتصال بين الطائرتين بواسطة transponders ينسق تبادل الإشارات عندما يكشف الطائرة الأخرى وعندما يكون هو المستكشف الأول للطائرة الأخرى فهو الذي يصدر تعليماته بتعديل الانحراف عأمويا إلى أعلى أو إلى اسفل.

أنواع النظام

نظام منع التصادم 1

الاصدار الأول في النظام وهو اصدار تحذيري فقط ويقوم باستشعار الطائرات التي حول الطائرة ويقوم باصدار تحذير للطائرات التي على نفس الارتفاع وفي حدود 40 ميل بحري ويقوم بترديد عبارة ( حركة , حركة , حركة ) اي طائرة تطير على نفس الارتفاع وبعد مرور الطائرة بسلام يطلق عبارات تنبه بانتهاء المشكلة.

نظام منع التصادم 2

الاصدار الثاني في النظام وهواصدار تحذيري وعملي حيث أنه يقوم بنفس مهام الاصدار الأول بالأضافة الى حلول بالارتفاع أو الهبوط لتفادي التصادم ومثالآ لذلك لو أن طائرتان على ارتفاع 24000 ألف قدم أوشكتا على الاقتراب من بعضهما فانه ينصح الطائرة الأولى بالارتفاع الى 25000 ألف قدم والطائرة الأخرى بالهبوط الى 23000 الف قدم.

نظام منع التصادم 3

الاصدار الثالث من النظام وهو اصدار تحذيري وعملي حيث أنه يقوم بنفس مهام الاصدارين الأول والثاني بالاضافة الى تحديد اتجاه لتفادي التصادم ومثالآ لذلك
لو أن طائرتان متقابلتان وعلى ارتفاع 24000 ألف قدم في اتجاه معاكس

ينصح الطائرة الأولى بالارتفاع الى 25000 ألف قدم وتغيير الاتجاه لليمين الطائرة لليمين
والطائرة الاخرى بالهبوط الى 23000 ألف قدم وتغيير الاتجاه لليمين

*كيف يتم تفادي الحادث بسرعة هل التدخل من المراقب أم الطيار؟

وبالنسبة لسؤالك فالأصل أن وظيفة المراقب الجوي هو الفصل بين الطائرات ومنع التصادم وهذا النظام وجد في حالة اخفاق المراقب الجوي أو الطيار
والجهاز يقوم باصدار التعليمات للطيارين لتفادي التصادم تلقائيآ وبالتالي يستجيب الطيارين للنظام