ポータブル衝突回避システム

ポータブル衝突回避システム（PCAS ）は、交通衝突回避システム（TCAS）と機能が似ている独自の航空機衝突回避システムです。TCASは商用衝突回避システムの業界標準ですが、PCASは一般航空の衝突回避の効果的な手段として認識されつつあり、個人所有またはレンタルの軽飛行機で世界中の独立したパイロットによって使用されているほか、飛行学校や飛行クラブでも使用されています。PCASはZaon社によって製造されました。^[1]主な競合製品はFLARMです。

PCAS は、特に単独操縦のVFR航空機のパイロットに、近くを飛行する他の航空機の状況認識を高めるための追加機器を提供します。基本的なシステムでは、トランスポンダーを装備した最も近い航空機、その相対高度と距離、そして重要な点として、距離が減少または増加しているかどうかをパイロットに通知します。より高度なシステムはEFISと統合でき、相対高度情報とともに GPS マップ上に近くの航空機を重ね合わせます。この情報は、混雑した空域でのパイロットの作業負荷を軽減します。また、航空機が近くにいるときに警告することで、パイロットが近くの航空機を見つける能力を磨くのに役立つ場合があります。

オリジナルの PCAS 技術は、パイロット兼飛行インストラクターの Zane Hovey 氏によって 1999 年に開発され、携帯型 ADS-b バージョンの特許も取得しました。^[2]この技術により、トランスポンダーを搭載した航空機が検出され、距離が測定され、高度がデコードされます。PCAS G4 技術は、携帯型コックピット デバイスで高精度の距離、相対高度、45 度の方向を正確に検出できるレベルまで進歩しました。PCAS は、人気急上昇中のテレビ シリーズ「The Aviators」(テレビ シリーズ)のスポンサーとして、特に PBS と Discovery Channel Network の両方で放映されたエピソード 6 で有名になりました。

ATC 地上局とアクティブ TCAS システムは、1,030 MHz のアップリンク周波数で質問パルスを送信します。航空機トランスポンダーは、1,090 MHz 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応答を検出し、競合情報を分析して表示します。

PCAS はパッシブで、TCAS などのアクティブな航空機検出システムよりも安価です。TCAS は PCAS よりも正確に動作しますが、より高価で、通常は航空機内に「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 TCAS は必須の指示 (解決勧告と呼ばれる) を出しますが、PCAS はパイロットに警告するだけで、どのように行動すべきかについての提案を出すこともあります。^[3]非常に有名な一般航空組織が PCAS XRX システムの評価を完了し、その機能を実証しました。^[4]

地上のレーダー ステーションや TCAS、またはお住まいの地域にあるその他のアクティブな照会システムから照会が送信されます。この信号は 1,030 MHz で送信されます。TCAS の場合、この照会範囲は照会元から半径 40 マイルです。地上のレーダー範囲は 200 マイル以上になることがあります。

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 を搭載した航空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、脅威となる航空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 で使用する基本高度を確立する場合があります。

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、およびその他の「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。

航空機の高度 (この例では 2,500 フィート) が PCAS 高度 (例: 1,500 フィート) と比較され、相対高度が計算されます (例: 1,000 フィート上)。相対方向、高度、および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。

追加の航空機が検出範囲内にある場合、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、検出ウィンドウ内の航空機を調べ、主に垂直方向の分離（±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によって決定されます。XRXは、2機以上の航空機のうちどれ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]

• ザオン PCAS XRX (2016) ^[7]