携帯型衝突回避装置（PCAS ）は、交通衝突回避装置（TCAS）と機能的に類似した独自の航空機衝突回避装置である。TCASは商用衝突回避装置の業界標準であるが、PCASは一般航空における衝突回避の効果的な手段として認識が高まっており、個人所有またはレンタルの軽飛行機で操縦する独立パイロットや、飛行学校、飛行クラブで世界中で使用されている。PCASはザオン社によって製造された。[1]主な競合製品はFLARMである。
PCASは、特に単独操縦のVFR航空機において、パイロットに、近傍を飛行する他の航空機の状況認識を向上させるための追加機器を提供します。基本的なシステムでは、最も近いトランスポンダー搭載航空機、その相対高度と距離、そして重要な点として、距離の減少または増加をパイロットに通知します。より高度なシステムはEFISと統合可能で、近傍航空機の相対高度情報をGPSマップ上に重ねて表示します。この情報は、混雑した空域におけるパイロットの作業負荷を軽減します。また、航空機が接近した際に警告を発することで、パイロットが近傍航空機を発見する能力を向上させることにも役立ちます。
オリジナルのPCAS技術は、パイロット兼飛行教官のゼイン・ホーヴィー氏によって1999年に開発され、携帯型ADS-b版の特許も取得しています。[2]この技術により、トランスポンダーを搭載した航空機を検知・測距し、高度をデコードすることができます。PCAS G4技術は、携帯型コックピットデバイスで高精度な距離、相対高度、そして45度方向を正確に検出できるまでに進化しました。PCASは、人気急上昇中のテレビシリーズ「アビエイターズ」（テレビシリーズ）のスポンサーとなり、特にPBSとディスカバリーチャンネルネットワークで放送されたエピソード6で有名になりました。
基本操作
ATC地上局とアクティブTCASシステムは、1,030MHzのアップリンク周波数で質問パルスを送信します。航空機のトランスポンダーは、1,090MHzのダウンリンク周波数で応答します。PCASデバイスはこれらのトランスポンダーの応答を検出し、衝突情報を分析して表示します。
PCASとTCASの違い
PCASは受動的なシステムであり、TCASなどの能動的な航空機検知システムよりも安価です。TCASはPCASよりも高精度に動作しますが、高価で、通常は機内に「恒久的に」設置する必要があります（米国では、FAA認定の整備士による設置が必要です）。クラス2のTCASは強制的な指示（Resolution Advisoryと呼ばれる）を発しますが、PCASはパイロットへの警告のみを行い、場合によっては適切な行動をとるよう指示します。[3]著名な一般航空機関がPCAS XRXシステムの機能を実証するために評価を実施しました。[4]
詳細な操作
ステップ1
地上レーダー局、TCAS、または現在地付近にあるその他の能動的に質問を行っているシステムから、質問信号が送信されます。この信号は1,030MHzで送信されます。TCASの場合、この質問範囲は質問発信源から半径40マイル（約64キロメートル）です。地上レーダーの場合、質問範囲は200マイル（約320キロメートル）以上になることがあります。
ステップ2
問い合わせ範囲内にある航空機のトランスポンダーは、1090 MHz でスクォーク コード (モード A と呼ばれる) と高度コード (またはモード C) を応答します。
モード S トランスポンダーもこの周波数に応答し、モード S 送信内にモード A (スクォーク) とモード C (高度) の情報がエンコードされます。
軍用航空機もこの周波数で応答しますが、異なる送信プロトコルを使用します (手順 3 を参照)。
PCAS搭載機のトランスポンダーも応答するはずです。ただし、XRXユニットはこの信号を監視し、脅威機として報告することはありません。ユニットはこの情報を使用して、ステップ4で使用するベース高度を設定する場合があります。
ステップ3
PCASユニットは、受信した信号の振幅に基づいて範囲（最大6マイル）を計算し、高度コードをデコードし、指向性アンテナアレイを使用して信号の到着角度を「象限」（前方、後方、左、または右）の解像度で決定します。[5] XRXは、TCAS、Skywatch、その他の「アクティブ」システム、軍事プロトコル、およびモードS送信からの問い合わせを認識します。
ステップ4
航空機の高度（この例では2,500フィート）とPCAS高度（例：1,500フィート）を比較し、相対高度（例：機体上1,000フィート）を計算します。相対方向、高度、距離が決定されると、XRXはこの情報を表示し、メモリに保存します。
ステップ5
追加の航空機が検知範囲内にいる場合、上記のプロセスが各航空機に対して繰り返されます。最上位の脅威はトラフィック画面の左側に表示され、2番目と3番目の脅威は右側に表示されます。
最大の脅威は、検知ウィンドウ内の航空機を観測し、主に垂直方向の間隔（±相対高度）を比較し、次に現在表示されている航空機までの距離を比較することで判定されます。XRXは、2機以上の航空機のうち、どの航空機がより大きな脅威であるかを判断するアルゴリズムを使用します。[6]
モデル
- ザオン PCAS XRX (2016) [7]
参考文献
- ^ 「携帯交通システムメーカーのZaonが事業を停止」2013年11月7日。
- ^ US 8072374、Zane Hovey、「自動従属監視システムおよび方法」、2011年12月6日公開、発行日2011年12月6日、Zane Hoveyに譲渡
- ^ 「Avidyne TAS600：価値でSkywatchを上回る - Aviation Consumerの記事」www.aviationconsumer.com . 2006年1月16日。
- ^ 「Zaon XRX Traffic: Affordable Azimuth - Aviation Consumer Article」www.aviationconsumer.com . 2006年7月18日. 2008年4月2日時点のオリジナルよりアーカイブ。（サブスクリプションが必要です）
- ^ 「ZAON XRX 取扱説明書」(PDF) . Zaon . 2015年3月11日閲覧。
- ^ 「Zaon PCAS XRX - Plane & Pilot Magazine」2016年2月6日。
- ^ 「Zaon PCAS XRX」。2008年2月。
