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7.7.4 空中交通管制（ATC）
1．地面ATC 雷达
为了保证飞行安全，必须具有空中交通管制系统ATC，它监视并控制空中交通。
为了做到这一点，需要地面雷达系统来提供一定空域内的直升机消息。地面ATC 系
统使用两种雷达：一次监视雷达（PSR）和二次监视雷达（SSR）。
一次监视雷达（PSR）的地面网络系统可用于终端监视和航路监视。PSR 发射
的一束射频信号遇到直升机被反射回来，被同一位置上的接收机接收。如果波束很
窄，说明回波（直升机）就在波束内，因为能量返回到雷达了。如果发射的是一个
短脉冲，就有可能测得所用时间，从而确定距离。雷达，就是用一个方向性天线在
某个方向上发射脉冲能量，再用同一个天线接收反散射的能量，时间延迟用于确定
距离，这就是这个词“雷达RADAR”的含义：无线电探测和测距（Radio Detection
And Ranging）。PSR 的作用距离比较近，不能显示目标的高度，不能识别目标。
二次监视雷达（SSR）需要机载设备——应答机，它与地面SSR 进行交流，应
答机实际上就是一个收发机，它能够接收并应答脉冲编码传输。SSR 也是根据发射
时天线所对准的角度来确定直升机的方位，根据从发射询问信号到接收应答信号所
消耗的时间来计算目标的距离。但是，由于SSR 发射的询问信号有模式的区别，机
载应答机根据不同的询问模式，给出识别应答和高度应答信号。由此可见，SSR 恰
好克服了PSR 的缺点。
通常地面雷达系统都包括PSR 和SSR。如图7.7-24 所示。
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图7.7-24 地面ATC 雷达
SSR 发射机某一模式的询问脉冲对信号，通过它的方向性天线辐射。天线波束
的方向是与一次雷达协调一致的，发射时刻也是与一次雷达同步。在其天线波束照
射范围内的机载应答机对所接收到的询问信号进行接收处理与译码识别，如果判明
为有效的询问信号，则由应答机中的编码电路控制发射电路产生应答发射信号。所
产生的应答信号是由多个射频脉冲组成的射频脉冲串，它代表直升机的识别代码或
高度信息。与此同时，向同一方位辐射的一次雷达也会接收到直升机所产生的回波
信号，它的接收机所产生的直升机视频回波信号也同时输往数据处理与显示系统。
在控制中心的圆形平面位置显示器上的同一位置，显示直升机的一次雷达回波图像
与二次雷达系统所获得的直升机识别代码及高度信息。
2．机载ATC 应答机
机载ATC 应答机有三种应答模式。即：A 模式、C 模式、S 模式。
在模式A 时，应答机发射一个四位数字的直升机识别码。飞行员通过话音通讯
系统，在ATC 控制板上选择之后，收听地面管制中心分配给本机的数字识别码。
在模式C 时，应答机将来自大气数据计算机的气压高度数据发射给地面台。
S 模式应答机是一个更先进的系统，它可以对日益繁忙的空中交通进行管制。另
外，交通警告与防撞系统（TCAS）的工作也需要S 模式应答机，它可以对ATC 地面
台有选择性的询问给予应答，它还可以单独对其它直升机的询问给予应答。装有S
模式应答机的直升机都有一个唯一的机身地址码，该码由当局给定。S 模式应答机
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可以实现有选择性的询问。如图7.7-25 所示。
图7.7-25 S 模式应答机功能
ATC 应答系统由应答机、控制板和天线组成。应答机位于电子设备舱。在世界范
围内所有ATC 应答机接收地面信号所使用的频率都是1030MHz，而应答所使用的频
率都是1090MHz。见图7.7-26。
图7.7-26 ATC 应答机的组成和功能框图
所有ATC 应答机都有一部天线，它安装在直升机机身的底部。它可以和DME 的
天线互换，因为它们使用同一工作频段。S 模式应答机还有一部装在机身顶部的天
线，它可以与高于本架直升机的其它直升机的TCAS 系统实现通信联络。
在驾驶舱中，还有ATC 应答机系统的控制板，它还用于控制TCAS 系统。有关这
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些内容将在TCAS 中讨论。
大型商业直升机通常有两部相互独立的应答机，但是，在同一时刻，只有一部
工作。而直升机一般只有一台应答机，在控制板上，利用转换开关（XPNDR），飞行
员可以选择工作的应答机。利用高度源选择开关（ALT SOURCE），选择所使用的大气
数据系统，用C 模式将气压高度发送出去。
图7.7-26 中，显示窗口显示出1 号ATC 应答机正在工作，其识别码为7065。
显示窗显示的数字范围从0000 到7777，它是四位八进制码。但是有三个码为应急
码，在地面不能使用。应急码为：7500 表示劫机；7600 表示无线电故障；7700 表
示直升机处于紧急状态。
飞行员通过两个选择旋钮设定地面台提供的识别码。当地面台要求飞行员确认
直升机的识别码时，飞行员按下识别按钮（IDENT），此时，发出识别脉冲（SPI），
在地面台控制台的屏幕上该直升机的识别码闪亮。
飞行员利用模式选择开关可以选择不同的工作模式。STANDBY 的含义是预位，
此时不能对地面台的询问应答，直升机在地面就处于这种工作模式。在ALT RPTG OFF
方式，应答机仅对A 模式或S 模式的询问进行应答，而不能进行高度报告。在XPNDR
方式，应答机全功能工作，它对所有的询问给予应答。
7.7.5 飞行管理系统（FMS）
飞行管理系统（FMS）是一个计算机系统，它可以减小飞行员的工作负担，并使
直升机既安全又经济的飞行。它通过横向导航（L-NAV）功能计算出直升机从起直升
机场到达目的地机场的最佳飞行路线；通过垂直导航（V-NAV）功能计算出最佳飞行
剖面，这一功能也被称为性能计算。它还可以预计出直升机在每个飞行阶段所需要
的时间。因此，飞行管理系统为飞行员提供了四维导航计算。如图7.7-27所示。
图7.7-27 飞行管理系统的主要功能
FMS有一台或两台飞行管理计算机（FMC），它通过两个控制板和两个控制显示组
件（CDU）与飞行员进行沟通。对于长距离飞行的直升机，常常还需要第三台CDU作
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为备用。FMS向EFIS提供的计算数据用于显示，向自动飞行控制系统提供的数
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直升机全方位讲述2(14)
