機載防撞系統(tǒng)TCASⅡVersion 7.1與Version 7.0軟件的比較

彭良福，林云松

(1.西南民族大學(xué)電氣信息工程學(xué)院，四川 成都 610041；2.電子科技大學(xué)自動化工程學(xué)院，四川 成都 610051)

機載防撞系統(tǒng)TCASⅡVersion 7.1與Version 7.0軟件的比較

彭良福1，林云松2

(1.西南民族大學(xué)電氣信息工程學(xué)院，四川 成都 610041；2.電子科技大學(xué)自動化工程學(xué)院，四川 成都 610051)

針對機載防撞系統(tǒng)TCAS軟件版本的改進，描述了TCASⅡVersion7.1對Version 7.0軟件所作的修訂，分析了Version 7.0與Version 7.1軟件的差異和改進.按照DO-185B所規(guī)定的TCAS系統(tǒng)最低性能需求，采用軟件工程的方法，完成了TCASⅡVersion 7.1防撞算法的軟件設(shè)計和編程并建立了相應(yīng)的軟件測試平臺.通過采用一組標準輸入及輸出的測試用例文件，將標準輸入產(chǎn)生的輸出結(jié)果與DO-185B的輸出結(jié)果進行比對，驗證了TCASⅡVersion 7.1防撞算法和處理邏輯的正確性和有效性.

機載防撞系統(tǒng)；防撞算法；處理邏輯

隨著我國民航業(yè)的迅速發(fā)展，空中交通密度日益增加，航路擁擠以及飛行高度層控制的改進都使飛機空中相撞的可能性愈發(fā)增大.開發(fā)和改進有效的機載防撞系統(tǒng)(Traffic Alert and Collision Avoidance System，TCAS)應(yīng)對空中碰撞風(fēng)險一直以來都是航空業(yè)發(fā)展的動力.TCAS可以為飛機提供空中防撞的功能[1-3].它通過更新本機位置及狀態(tài)信息，接收目標飛機的應(yīng)答信息，并對這些信息進行解算，從而決定是否需要對目標飛機發(fā)布交通建議(Traffic Advisory，TA)或者解脫建議(Resolution Advisory，RA)告警，同時將目標飛機的位置及狀態(tài)信息顯示在顯示器上[4].

TCAS早期使用的軟件版本虛警率高、擾亂駕駛員精力.美國聯(lián)邦航空局(FAA)對此進行了研究和協(xié)調(diào)并修訂了軟件.在大量的調(diào)試和試飛中不斷改進，從最初用的6.0版本，歷經(jīng)6.04修訂本和6.04A修訂本，最后以Version 7.0修訂本為準，使其能解決原先存在的問題，被駕駛員、管制員和管理當(dāng)局普遍接受[5].2001年1月的日本事件、2001年7月的比利時事件、2001年12月的法國事件、2002年2月的德國事件，2002年3月的法國事件，2002年7月的柏林碰撞等飛行事件的發(fā)生，使得FAA又著手對Version 7.0修訂本進行了改進和測試，在設(shè)計中糾正缺陷并形成最終版本TCASⅡVersion 7.1[6].2008年TCASⅡVersion7.1軟件被FAA批準并指望在2010-2011年使用.

目前大多數(shù)飛機裝備的機載防撞系統(tǒng)都是7.0版本，本文介紹了TCASⅡVersion7.1對Version7.0所作的修訂，重點分析了Version 7.0與Version 7.1之間的差異和改進情況，并采用軟件工程化的方法，按照DO-185B VolumeⅡ所規(guī)定的TCAS系統(tǒng)最低性能需求[7]，完成了TCAS Version7.1防撞算法的軟件設(shè)計和編程，并且建立了相應(yīng)的軟件測試平臺來驗證TCAS算法和邏輯的正確性.國內(nèi)開展對TCAS的研究工作起步較晚，直到2010年國產(chǎn)的機載防撞系統(tǒng)才首次試飛成功[8].目前國內(nèi)對機載防撞系統(tǒng)的研究主要針對TCASⅡ7.0版本[9-14]，而對TCASⅡ7.1版本的研究尚未見報道.因此，對于TCASⅡVersion 7.1軟件的研究，有利于開發(fā)出滿足適航要求的防撞告警軟件，有助于我國自主研制和開發(fā)適用于國產(chǎn)飛機的機載防撞系統(tǒng).

1 軟件TCASⅡVersion7.1與Version7.0的差異

TCASⅡVersion7.0軟件的主要功能是對防撞系統(tǒng)作用范圍內(nèi)的目標飛機的運動趨勢進行監(jiān)視、跟蹤并預(yù)測其運動軌跡，同時結(jié)合本機的運動方向、飛行速度、飛行姿態(tài)等信息綜合評估目標飛機的威脅程度.

TCASⅡVersion7.0版本的防撞邏輯采用本機與臨近飛機在最接近點(CPA)的水平間距和垂直間距作為基本參量，預(yù)測和判斷本機是否可能與臨近飛機發(fā)生碰撞[15].只有當(dāng)水平間距和垂直間距同時小于安全閾值時，才能夠判定兩架飛機可能會發(fā)生碰撞. TCAS防撞邏輯根據(jù)本機與目標飛機之間的空中幾何位置可以預(yù)測出兩架飛機之間的最小垂直間距，從而確定本機采取何種機動防撞措施.本機采取機動措施的目的就是通過機動飛行在兩架飛機之間產(chǎn)生足夠大的垂直間距.在多機情況下，采用將臨近飛機分別與本機進行逐一比對的方法，通過對本機和每架臨近飛機在最接近點的相對距離和相對高度差的預(yù)測和估算，完成對每架臨近飛機是否產(chǎn)生交通建議(TA)和解脫建議(RA)的判斷.TCAS試圖通過對碰撞威脅隊列中的每架臨近飛機的循環(huán)比對，以及多機之間避免碰撞的相互協(xié)調(diào)信息的處理來完成本機的避讓方向和避讓強度的選擇及優(yōu)化.

與TCASⅡVersion7.0軟件相比，TCASⅡVersion7.1軟件在防撞算法和處理邏輯方面都進行了改進，主要對兩個安全問題(反轉(zhuǎn)邏輯，調(diào)整垂直速度、調(diào)整RA)進行了修正，同時對多機邏輯也進行了修正.由于這些修正，使得DO-185B的測試用例(Test Suite)變成了330個，比DO-185A的測試用例305個多增加了25個.此外，TCASⅡVersion7.1軟件后向兼容TCASⅡVersion7.0軟件.

1.1 反轉(zhuǎn)邏輯(Reversal logic)

反轉(zhuǎn)RA是在TCASⅡVersion7.0中引入的適應(yīng)兩架飛機相遇時變化的情況，即原先發(fā)布的解脫建議(RA)明顯變?yōu)橐a(chǎn)生錯誤后果的情況，尤其是當(dāng)兩架飛機中有一個飛行員決定不服從解脫建議(RA)，或者是地面ATC指示飛行員執(zhí)行一種特殊機動的情況.主要有以下兩種情況:

1)當(dāng)本機發(fā)布下降RA時，目標飛機安裝了TCAS，這時目標飛機的TCAS向飛行員發(fā)布爬升RA，但是其飛行員不服從TCAS指示.盡管本機已經(jīng)發(fā)布了下降RA，同時目標飛機的TCAS也向其飛行員發(fā)布了爬升RA，但是目標飛機的飛行員不服從TCAS的指示或者是地面ATC指示要求其下降，此時將產(chǎn)生沖突危險.

2)當(dāng)本機發(fā)布下降RA時，目標飛機未安裝TCAS，由于受到地面ATC指令要求其下降或者是目標飛機按照目視飛行規(guī)則(VFR)出現(xiàn)意外的向下機動.盡管本機已經(jīng)發(fā)布了下降RA，但是由于目標飛機未安裝TCAS，兩架飛機不能協(xié)調(diào)，此時將產(chǎn)生沖突危險.

為了解決上述兩種情況存在的沖突威脅，在Version7.1中引入了對當(dāng)前反轉(zhuǎn)邏輯的改進，增加了反轉(zhuǎn)RA的稍晚發(fā)布以及使原來的反轉(zhuǎn)RA失效.在Version Proposal 112E(CP112E)中，首先增加了RA服從的特征.基于當(dāng)前的垂直速度，CP112E中增加了在最接近點(CPA)的垂直間距的預(yù)測，以探測是否需要反轉(zhuǎn)RA.當(dāng)預(yù)測的結(jié)果表明飛機很可能比預(yù)先設(shè)定的門限更接近時，對于垂直間距小于100ft的飛機，反轉(zhuǎn)RA將被作為有效的選項.例如:當(dāng)本機發(fā)布下降RA后，本機繼續(xù)監(jiān)視目標飛機，如果發(fā)現(xiàn)目標飛機仍然在下降，或者沒有接收到目標飛機發(fā)布的爬升RA，那么本機將建立目標飛機不服從RA的信息，然后本機采取反轉(zhuǎn)，由原來的下降RA轉(zhuǎn)變?yōu)榕郎齊A.即反轉(zhuǎn)RA的稍晚發(fā)布和原來的反轉(zhuǎn)RA失效.

在兩架飛機相遇時，反轉(zhuǎn)RA不能發(fā)布得太早，以便在反轉(zhuǎn)之前為原先發(fā)布的RA變得有效留出適當(dāng)?shù)臅r間.此外，為了避免無效的反轉(zhuǎn)RA，反轉(zhuǎn)RA也不能觸發(fā)得太晚，以至于太接近預(yù)測的最接近點(CPA).

1.2 調(diào)整垂直速度、調(diào)整RA

空管安全運行監(jiān)測表明，在某些情況下飛行員不能對“調(diào)整垂直速度、調(diào)整”RA(Adjust Vertical Speed，Adjust RAs，簡稱AVSA RAs)正確地做出響應(yīng). AVSA RA聲音告警不明確，不能清晰地暗示方向. AVSA RA建議飛行員將飛機的垂直速率調(diào)整到2000ft/min、1000ft/min、500ft/min、0ft/min.飛行員會連續(xù)收到相同垂直方向上的4個RA，但是沒有向上或者向下的語音提示.包括航空公司和事件調(diào)查權(quán)威組織得出的結(jié)論都是“調(diào)整垂直速度，調(diào)整”RA的聲音信息太模棱兩可，而且向飛行員表示的AVSA RA (即顯示信息和聲音信息)應(yīng)該加強.存在著這樣的歷史記錄，有些飛行員故意不對AVSA RA產(chǎn)生反應(yīng)，而是增大其垂直速度來代替降低垂直速度，從而導(dǎo)致飛行沖突情況更加惡化.通過觀察已經(jīng)發(fā)現(xiàn)單獨增加訓(xùn)練可以在發(fā)布AVSA RA時改進飛行員的行為，但是不足以避免所有的相反響應(yīng).

Version7.0軟件的設(shè)計初衷是希望飛行員僅僅通過連續(xù)調(diào)整爬升/下降率來柔和地保證垂直間隔，而不是通過爬升、下降、平飛的機動動作來達到同樣的目的.在Version 7.1中用一個“平飛，平飛”(Level Off，Level Off)RA來代替重復(fù)4次的“調(diào)整垂直速度、調(diào)整”RA.即原來的調(diào)整垂直速度、調(diào)整RA需要四個垂直速度(2000ft/min、1000ft/min、500ft/min、0ft/ min)改變?yōu)樾枰粋€平飛RA(垂直速度0ft/min).用一個“平飛”RA代替幾個“調(diào)整垂直速度、調(diào)整”RA是對AVSA RA問題的一種有效的解決辦法，因為相關(guān)的聲音信息直接明了，而且相關(guān)的機動措施與在緊急情況下已執(zhí)行的標準機動措施一致.這樣修改的額外好處就是可以簡化由TCASⅡ提供的RA列表，因為要求將垂直速度降低到500ft/min、1000ft/min、2000ft/min的RA變得不需要了.當(dāng)然，相應(yīng)地也會影響RA的顯示.

1.3 多機邏輯(Multi-Aircraft Logic)

多機沖突是指本機同時遭遇兩架(含兩架)以上的威脅飛機的情況.在TCASⅡVersion7.0版本的防撞算法中，TCAS可以處理多架飛機相遇的情況，即在同一時刻多于一架目標飛機的相遇.TCAS試圖通過選擇將會對目標飛機中的每一架飛機都能提供足夠垂直間隔的單個RA來解決這類相遇的問題.這些RA可能是爬升或下降，或者是一個爬升和下降RA的組合，例如:勿爬升和勿下降.在這樣的相遇中選擇的RA也許對所有的目標飛機都不能提供垂直間隔. Version7.0軟件提供了對多架飛機的邏輯處理能力，允許該邏輯利用增大高度率RA和反轉(zhuǎn)RA較好地解決多機相遇的問題.采用Pairwise的策略對多機進行處理[16]，將威脅飛機放入TF隊列中，同時將威脅飛機分類后(共分為3類:新的威脅飛機、持續(xù)的威脅飛機、結(jié)束的威脅飛機)放入WL隊列中，然后將WL隊列中的每架飛機與TF隊列中的每架飛機逐架進行比較，看本機針對其指向是否一致.多機處理的時候，首先是判斷準備處理的威脅飛機(當(dāng)前的威脅飛機)是否裝備了TCAS.對于裝備了TCAS的威脅飛機，按照一套處理流程進行；對于沒有裝備TCAS的威脅飛機，則按照另外一套流程進行處理.

在TCASⅡVersion7.1版本中，關(guān)于TCAS多機邏輯的改變影響了多機威脅情況下“投影在中間”的飛機，并且去掉了伴隨飛機RA的綠色弧線.

為了更加精確地描述當(dāng)本機“投影在中間”時多機邏輯的行為，以下的修正是需要的.當(dāng)一架安裝了TCAS的飛機遭遇多機沖突時，將采用特殊的規(guī)則:“投影凈空在上面”飛機的飛行員被告知要爬升(CLIMB)，“投影凈空在下面”飛機的飛行員被告知要下降(DESCEND).“投影在中間”的飛機被告知限制其爬升和下降，直到上面或者下面的飛機不再處于飛行沖突狀態(tài)為止.在多機情形，當(dāng)臨近下降禁止高度門限時，正的下降RA(positive DESCEND RA)的選擇將受到TCAS飛機的性能限制.在這種情況下，將選擇負的勿爬升RA(DON’T CLIMB RA)來代替下降RA.

當(dāng)本機將要垂直地通過兩架威脅飛機之間時，多機邏輯的設(shè)計要注意防止過早發(fā)布平飛RA.這要求保留正的RA直到滿足某些標準為止，以便使垂直間隔最大化.多機邏輯也包括模擬和選擇增大高度率RA和方向反轉(zhuǎn)的能力，以便更好地解決由于本機或者威脅飛機相反的機動導(dǎo)致的飛行沖突惡化的情況.當(dāng)然，產(chǎn)生增大高度率RA的能力受到增大爬升(INCREASE CLIMB)和增大下降(INCREASE DESCEND)禁止指示和門限的限制.多機邏輯也完成對所有新威脅飛機的無偏估計，以便對所有的威脅飛機選擇最優(yōu)的RA，而不是由對第一架威脅飛機選擇的最初的RA來限制對第二架或者第三架威脅飛機的RA的選擇.

2 TCASⅡVersion 7.1與Version7.0程序的比較

與TCASⅡVersion7.0軟件相比，TCASⅡVersion7.1軟件在防撞算法和處理邏輯方面進行了改進，主要對解脫建議(RA)的兩個安全問題以及多機邏輯進行了修正.

具體來說，TCASⅡVersion7.1軟件對解脫建議(RA)、多機處理邏輯和顯示三個方面的程序都進行了修正.解脫建議部分(Resolution Adversary)進行了修正的程序是新威脅飛機文件條目(New_threat_file_ entry)、處理新的或連續(xù)的威脅飛機(Process_new_or_ continuing_threat)、反轉(zhuǎn)檢查(Reversal_check)、反轉(zhuǎn)模擬(Reversal_modeling)、RA監(jiān)視(RA_monitoring)、做出決策(Take_decision).多機邏輯部分(Multiaircraft Logic)進行了修正的程序是多機會聚檢查(Multiaircraft_converging_check)、TCAS保留處理(TCAS_ retention_processing)、雙重負指向處理(Dual_Negative_Sense_Processing).顯示部分(Display)進行了修正的程序是建立全局標記(Set_up_global_flags).除了顯示部分之外，TCAS語音通告部分也有變化，表1給出了TCASⅡVersion7.0和Version7.1語音通告的區(qū)別.

表1 TCASⅡVersion 7.1與Version7.0語音通告的比較Table 1 Comparing of aural annunciations of the TCASⅡVersion 7.1 versus Version7.0

3 TCAS防撞算法Version7.1軟件的測試驗證

1)硬件環(huán)境:PC/工作站(x86)，

2)操作系統(tǒng):Windows XP/WIN7(32位)，

3)軟件開發(fā)環(huán)境:VxWorks5.5(C語言)，

4)測試輸入/輸出文件:

a)測試輸入(EnxxTSxx.dat)，

b)測試輸出(FTxxTSxx.txt).

3.1 測試驗證總體結(jié)構(gòu)

測試想定文件包含輸入文件和輸出文件兩部分.輸入部分模擬了不同時間監(jiān)視功能所測量到的本機和目標飛機的各項參數(shù)數(shù)據(jù)，輸出文件則針對輸入想定的不同情況對防撞算法和處理邏輯的運算結(jié)果進行輸出.

這些錢可以公積金中心作為業(yè)主的住房公積金，用于小區(qū)公共設(shè)施的維修與保養(yǎng)，及到光伏設(shè)備壽命后期的更新，或者也可讓業(yè)主減少支付一部分物業(yè)費。

測試模塊要求讀取輸入文件，按照T時間間隔的順序，根據(jù)系統(tǒng)提供的每個T時間間隔開始的中斷，將對應(yīng)T時間間隔的數(shù)據(jù)放到相應(yīng)的輸入變量中，并發(fā)送給CAS防撞算法.待每次防撞邏輯周期運行完成后，將實際運算結(jié)果輸出至輸出文件中，并與DO-185B的標準輸出文件相比對，以此來判斷防撞算法和處理邏輯的正確性.

在仿真測試系統(tǒng)中，系統(tǒng)的操作通過按時間順序排列的一組事件序列來表示.每個事件發(fā)生在某一時刻，表示系統(tǒng)狀態(tài)的改變，例如TCAS系統(tǒng)Standby狀態(tài)、TA Only狀態(tài)和TA/RA狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換，以及告警靈敏度之間的轉(zhuǎn)換等.

建立基于事件的離散狀態(tài)仿真測試平臺可以有效地測試TCAS軟件中CAS邏輯的有效性和正確性.基于事件的CAS邏輯仿真測試系統(tǒng)除了CAS核心所有狀態(tài)變量及處理邏輯外，還包括以下組成部分:

1)時鐘T(1秒周期):負責(zé)對仿真時間的跟蹤.

2)輸入狀態(tài):通過對標準輸入文件的解析，測試平臺將輸入文件轉(zhuǎn)化為若干與CAS邏輯輸入變量兼容的輸入狀態(tài)變量.在本測試系統(tǒng)中，包含四個主要的輸入狀態(tài)數(shù)組變量，它們均按照時間順序排列并在每個CAS邏輯處理周期開始對CAS邏輯相應(yīng)的輸入接口變量完成賦值操作:

a)本機狀態(tài)，

b)目標飛機狀態(tài)，

c)協(xié)調(diào)信息，

d)地面站信息.

3)輸出:仿真測試平臺將每個CAS邏輯完成后的輸出信息打印到輸出文件中，與標準輸出文件比對完成對CAS邏輯正確性與有效性的判定.

3.2 TCAS防撞算法Version7.1軟件的測試方法

在TCAS防撞系統(tǒng)中，通過總線方式把S模式/ IFF、高度計、離散數(shù)據(jù)輸入、設(shè)備面板等外部設(shè)備與防撞處理單元聯(lián)系起來，由總線中斷處理程序?qū)崿F(xiàn)對各外部設(shè)備輸入數(shù)據(jù)的處理.同時，監(jiān)視程序(Surveillance)操縱前端設(shè)備，收集目標飛機的高度、距離、方位等信息，建立對目標飛機的監(jiān)視跟蹤緩存，并把中斷處理程序獲取的本機數(shù)據(jù)及建議消息一起形成提交給防撞邏輯的消息隊列.防撞邏輯中的接收/發(fā)送程序處理消息隊列，獲取本機數(shù)據(jù)(包括本機周期數(shù)據(jù)、面板設(shè)置及離散數(shù)據(jù))、目標飛機的航跡跟蹤監(jiān)視數(shù)據(jù)、目標飛機發(fā)來的建議消息以及地面站發(fā)送的控制信息等，由防撞邏輯主程序進行本機跟蹤和目標飛機跟蹤，進行解脫建議及顯示輸出.在每次測試的開始，測試輸入模塊讀取輸入文件，根據(jù)系統(tǒng)提供的每個T時間的中斷，將對應(yīng)時刻的測試數(shù)據(jù)放到對應(yīng)的輸入變量中，通過消息隊列的方式傳送給防撞算法主流程.

TCAS防撞算法Version7.1軟件的測試驗證采用測試輸出文件和標準輸出文件進行比對的方式進行驗證，驗證方法依據(jù)RTCA DO-185B標準中建議采用的方法，使用DO-185B中提供的測試想定文件(在ENCOUNTR目錄中)作為輸入，每次測試選擇其中的一個測試想定文件作為CAS邏輯的輸入，并在每個周期結(jié)束時，將偽碼描述的輸出狀態(tài)以文件的方式輸出并保存到本地硬盤中.運行結(jié)束后，將得到的輸出文件與RTCA DO-185B中提供的標準輸出文件(FTxxTSxx.txt)進行比對.需要對DO-185B中330個測試用例進行測試并與標準結(jié)果進行對比，比對可采用Beyond Compare 2文件比較器完成.如果所有測試用例均通過驗證后，那么表明CAS邏輯符合DO-185B所規(guī)定的系統(tǒng)最低性能需求.

4 結(jié)束語

TCASⅡVersion7.1版本在防撞算法和處理邏輯方面在TCASⅡVersion7.0版本的基礎(chǔ)上進行了改進.本文對TCASⅡVersion 7.1與Version7.0進行了比較，著重闡明了TCASⅡVersion7.1版本對兩個安全問題(反轉(zhuǎn)邏輯，調(diào)整垂直速度、調(diào)整RA)進行的修正，以及對多機邏輯進行的修正.采用軟件工程的思想和方法，經(jīng)過需求分析、軟件設(shè)計、測試驗證一系列軟件工程設(shè)計，按照DO-185B VolumeⅡ所規(guī)定的TCAS系統(tǒng)最低性能需求，完成了TCASⅡVersion7.1版本的防撞算法的軟件設(shè)計和編程，并建立了相應(yīng)的軟件測試平臺.通過采用一組測試用例的標準輸入及輸出文件，將TCAS軟件中CAS核心模塊載入該測試驗證平臺，由標準輸入產(chǎn)生的輸出結(jié)果與DO-185B的標準輸出結(jié)果進行比對，驗證了CAS算法和邏輯的正確性和有效性.通過對TCASⅡVersion7.1軟件的防撞算法及處理邏輯進行分析、測試及驗證，有助于從事機載防撞系統(tǒng)的科研人員掌握TCAS防撞告警算法和處理邏輯，可以為進一步研制適合我國軍用、民用飛機的綜合監(jiān)視系統(tǒng)(ISS)提供參考.

[1]ABDUL BAKI B，BALDWIN J，RUDEL M P.Independent validation and verification of the TCASⅡcollision avoidance subsystem[J].IEEE Aerospace and Electronic Systems Magazine，2000，15(8):3-9.

[2]何曉薇.空中交通警戒與防撞系統(tǒng)的主要技術(shù)特點[J].中國民航飛行學(xué)院學(xué)報，2001，12(3):40-42.

[3]西蒙.安全衛(wèi)士:空中防撞系統(tǒng)[J].大飛機，2014，(5):101-102.

[4]BELKIN V V，YANOVSKY F L.Aircraft collision avoidance system，2007 IEEE Aerospace Conference Proceedings，Big Sky，MT，United States，March 3-10，2007[C].

[5]Introduction to TCASⅡVersion7[S].Federal Aviation Administration，2000.

[6]Introduction to TCASⅡVersion7.1[S].Federal Aviation Administration，2011.

[7]RTCA/DO-185B.Minimum operational performance standards for traffic alert and collision avoidance systemsⅡ(TCASⅡ)，Version7.1 [S].RTCA(Radio Technical Commission for Aeronautics)，2008.

[8]良辰.試飛院完成首個國產(chǎn)機載防撞系統(tǒng)定型試飛[EB/OL]. (2010-03-18)[2013-03-22].http://www.mte.net.cn/newsdetails.aspx?newsid＝1981.

[9]林云松，彭良福，童玲.空中防撞系統(tǒng)避撞機制的數(shù)學(xué)模型[J].電子科技大學(xué)學(xué)報，2008，37(4):552-555.

[10]劉志剛，彭良福，林云松.機載防撞設(shè)備TCAS空對空通信中干擾的抑制技術(shù)[J].中國民航飛行學(xué)院學(xué)報，2009，20(1):28-31.

[11]彭良福，林云松.機載防撞系統(tǒng)垂直防撞的物理模型[J].電訊技術(shù)，2010，50(8):7-11.

[12]蘇彬，胡俊.飛行仿真中的TCAS建模方法[J].計算機應(yīng)用，2010，30(1):258-261.

[13]沈佳峰，肖剛，敬忠良.空中交通警戒和防撞系統(tǒng)機動策略及仿真研究[J].電光與控制，2011，18(10):20-23.

[14]付煒，雷力.全任務(wù)飛行模擬機TCAS系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].系統(tǒng)仿真學(xué)報，2013，25(8):1825-1828.

[15]RTCA/DO-185A.Minimum operational performance standards for traffic alert and collision avoidance systemsⅡ(TCASⅡ)airborne equipment[S].RTCA(Radio Technical Commission for Aeronautics)，1997.

[16]傅小芮，林云松，童玲.TCAS系統(tǒng)多目標機沖突決策處理的研究[J].自動化信息，2007(11):28-30.

(責(zé)任編輯:張陽，付強，李建忠，羅敏；英文編輯:周序林)

Comparison of the TCASⅡsoftware Version7.1 and Version7.0

PENG Liang-fu1，LIN Yun-song2
(1.School of Electrical and Information Engineering，Southwest University for Nationalities，Chengdu 610041，P.R.C.；
2.School of Automation，University of Electronic Science and Technology of China，Chengdu 610041，P.R.C.)

For the update of software version of TCASⅡ，the change proposals of the TCASⅡversion 7.0 to version 7.1 are described，and the difference and improvement are also analyzed and compared.According to the minimum operational performance standards for TCAS required by DO-185B，the software of the TCASⅡversion 7.1 is designed and programmed by using the method of software engineering，and a software test platform is also set up.The correctness and effectiveness of algorithm and CAS logic of the TCASⅡversion 7.1 are testified by using a set of standard test suits and comparing the output results of DO-185B with the output results produced by the standard input.

Traffic Alert and Collision Avoidance System(TCAS)；algorithm of anti-collision；processing logic

V243

A

2095-4271(2015)04-0501-06

10.11920/xnmdzk.2015.04.021

2014-11-27

彭良福(1966-)，男，漢族，重慶合川人，教授，博士，研究方向:航空電子系統(tǒng)；E-mail:pengliangfu＠126.com.

國家自然科學(xué)基金資助項目(No.61374190)