地形感知与告警系统（TAWS）是航空安全的重要保障，该系统通过接收飞机的各种参数作为输入数据，将其与内部储存的多种告警阈值作比较，若超出了任何一个告警阈值，就给机组人员提供听觉告警信息和视觉显示，可以效避免可控飞行撞地事故（CFIT）。随着其在航电领域的广泛应用，对于系统内部告警阈值设置方面的理论研究也不断深入，成为了TAWS研究开发的核心问题。本文基于TAWS的组成和告警阈值选取算法方面的理论知识，主要进行一下三方面的研究：国内外典型TAWS产品的基本功能、告警算法及其设计标准；TAWS系统的6种传统模式的仿真建模、阈值分析和包线生成算法；基于TSO-C151b的TAWS告警包线性能测试。针对国内外典型TAWS产品，本文选取了国际上广泛使用于民用运输机的HoneywellEGPWS VII和ACSS TAWS+作为研究对象，就其告警算法和告警阈值的设定进行了详细深入的分析研究。作为全球航空航天技术的领先者，Honeywell在30年前研发了第一个地形感知与告警系统后，又相继开发了针对不同机型的增强版，确保飞机在各个飞行阶段的飞行安全。ACSS的TAWS+地形感知与告警系统在传统模式的设置上参考了GPWS的模式。此外它还提供了先进的地形预测也规避技术，其“地形规避曲线”功能对传统TAWS的地形警戒部分进行了相应的延长，进一步提高了飞机的安全性。针对TAWS系统的6种传统模式的仿真建模、阈值分析和包线生成算法，本文首先根据各个模式对应的告警参数设置飞机初始状态，根据状态空间的思想，结合飞行过程中的各类不确定因素，建立无告警轨迹模型和告警后规避轨迹模型。运用蒙特卡洛方针方法，将预测的无告警轨迹和告警后规避轨迹与地形数据相比较，统计无告警事故率和告警失败率，进而得到虚警率和告警成功率，并将其作为系统的性能指标参数，结合SOC阈值选取算法得到系统各个模式下的最佳告警阈值包线。针对包线告警性能的测试，本节在搭建TAWS数字样机的基础上，基于TSO-C151b对TAWS中A类设备规定的测试条件和标准，搭建相应的测试环境。根据设定的初始飞行参数在数字样机上获得飞机获得告警后的规避飞行轨迹，对比TSO-C151b中规定的飞机与地形/障碍物之间的最小距离，验证是否满足TSO-C151b的规定。