El sistema TCAS (del inglés Traffic alert and Collision Avoidance System o Traffic Collision Avoidance System) es un sistema incorporado en la mayoría de los aviones comerciales actuales y cada día en más aeronaves deportivas y avionetas que alerta sobre tráficos cercanos a los pilotos con el fin de evitar, como su propio nombre indica, colisiones y accidentes.

Se podría decir que el desarrollo de este sistema comienza en el año 1955 cuando el DR J. S Morell de Bendix Avionics publicó en su ensayo "La Física de las colisiones" un algoritmo computable que relacionaba y definía diferentes proporciones entre el avión que se acerca y el avión amenazado. Este trabajo fue la base para todas las investigaciones posteriores que pretendieron diseñar un sistema para evitar colisiones aéreas. Durante los años 70 la empresa del doctor Morell presentó varios prototipos y a finales de los 80 obtuvieron la certificación de la máxima autoridad aeronáutica estadounidense (FAA, Federal Aviation Administration) para los primeros sistemas TCAS I.

Podríamos dividir el TCAS en tres partes: Un computador, que analiza la situación y calcula si existe o no riesgo de colisión (en caso afirmativo calcularía la maniobra evasiva pertinente), las antenas propias (normalmente 2) y las compartidas con otros sistemas y por último el panel de control que incluye la representación gráfica (imagen de cabecera) de la situación y la interface entre piloto y equipo. Además el sistema va conectado a altímetros, radioaltímetros y al transpondedor.

Para entender el funcionamiento del TCAS es necesario comprender el principio de operación de los transpondedores activos y radares secundarios de vigilancia. Estos sistemas establecen comunicaciones electrónicas entre dos aeronaves o entre una aeronave y un centro de control en tierra. Sin entrar en detalles podríamos decir que para ello el transpondedor que hace la primera emisión codifica una interrogación predefinida en forma de pulsos modulados en amplitud y la emite en 1030 MHz y que el transpondedor receptor es capaz de interpretar y contestar automáticamente con el mismo método pero a una frecuencia de 1090 MHz. Las interrogaciones que hace el transpondedor emisor tienen como respuesta alguna información que otro equipo del avión requiere.

Centrándonos de nuevo en el TCAS cabe destacar que los transpondedores actúan en este caso en el llamado modo S. Es decir, responden a la interrogación con 24 pulsos de dirección, un pulso de identificación de modo y de 56 a 112 pulsos de datos. De esa manera con datos de distancia, rumbo y altitud entre aeronaves, conseguimos una representación en 3 dimensiones del espacio aéreo cercano a la aeronave.

Si existiera riesgo de colisión el sistema TCAS podría actuar de diferentes maneras según el tipo: Si el sistema instalado es TCAS I (primera generación) advertirá del riesgo; si el sistema es TCAS II advertirá de riesgo y además propondrá una maniobra evasiva en el plano vertical (ascienda o descienda) opuesta en cada avión. Actualmente se ha paralizado el desarrollo del TCAS III que propondría también evasión en el plano horizontal porque existen alternativas mejores de cara al futuro.