空中交通告警和防撞系统英文及其缩写为Traffic Alert and Collision Avoidance System—TCAS。这是由几种设备联合组成的一整套系统，在驾驶舱里有彩色图形显示器和控制面板，以提醒飞行机组附近有其他飞机活动。这个图形显示器通常直接使用导航显示器，把信息叠加在常规导航显示内容上，使飞行机组在观察航线和气象信息的同时，也能看见附近范围的其他飞机活动。一旦发生危险接近，系统发出音频告警，为飞行机组提示机动回避动作的参考操作程序。如果说地面航管提供飞机安全间隔的基本保证，机载防撞系统就构成了防止灾难的最后一道防线。
TCAS的概念如今看起来非常清楚，并被广泛接受，但在研制过程中却充满了鲜为人知的代价和异常的艰辛。1956年，美国民航发生大峡谷上空相撞的悲剧后，美国积极考虑研制能使飞机主动防范空中相撞的设备系统，许多公司设计了方案，由于当时技术水平的局限，无法解决两个基本问题：（1）对于航空公司用户来说，这些技术方案所要求装备的设备太多，而且太贵。（2）这样的系统需要花费很大气力去研究，也需要很长时间，才能达到技术上完全可靠和实用的程度。
1974年，美国麻省技术研究所林肯实验室的航空系统预研发展中心向美国联邦航空局（FAA）提出了一个解决方案——利用飞机上已装备的空中交通管制应答机能力。所谓应答机是军用敌我识别器技术在运输飞机上的应用，它与地面空中交通管制雷达信标系统协同工作，自动回答地面询问，把本机基本飞行参数传回地面航管中心。FAA认为这种想法的基本优势是利用部分机上现有设备，并且，其简单又新颖之处是采用了与地面航管雷达类似的方法，即飞机也象地面雷达那样自动询问其他飞机，由对方飞机应答机回答，报告即刻方位、速度和航向等数据。于是，飞行机组就可获得与地面管制员同类的邻近飞机基本飞行信息。这个主意看起来可以加快空中防撞系统的实用化进程，于是，FAA决定支持这个想法。
可是，直到1981年，FAA才认同，这个技术重点应从地面航管系统转移出来，也就是，只有放在飞机与飞机之间的自动协调方向上，才能构成空中安全间隔的最后防线，为此，把它命名为TCAS。实际上，分成两步走。第一步叫做TCAS I，它显示选定量程内所有飞机的方位和高度，表明本机与此范围内其他飞机的相对位置，如有空中危险接近的可能性，进行提示。这就是当今TCAS系统中的“空中交通状况咨询”（Traffic Advisory—TA）部分的技术基础。机组发现有TA提示后，必须自己目视确定具有潜在威胁的飞机。因此，TCAS I并不直接提供解决冲突的操作，只提供显示告警功能，让机组自己决定最好的回避方法。
为此，进一步研制了TCAS II。它能够提供飞行操作参考建议（Resolution Advisories—RA）。系统自动判别和确认两架飞机的即刻飞行状态，来机是在爬升、下降、直飞还是平飞。在这个基础上，TCAS II为机组提供回避飞行的RA，比如，提示应该“爬升”或“下降”。如果两架飞机都装备了TCAS II，两架飞机的机组接收到的RA不会矛盾，而是计算机协调计算过的操作方案。如果两架飞机没有经过协调，各自采取行动，很可能构成新的冲突危险。
霍尼韦尔公司的全新增强合成视景系统／综合视景系统（EVS／SVS）能翔实呈现实时地面图像和主要障碍物。
由此可见，建立防撞控制逻辑以及编制相应的软件是TCAS II核心技术。实际上，防撞计算机在扮演地面航管员和机上驾驶员的双重角色，这才是研制防撞逻辑的难点所在。美国国会通过法令，授权FAA规定，1993年前，使用美国本土空域30座以上的运输飞机必装TCAS II，10～30座的运输飞机必装TCAS I系统。大规模使用后，还是发现了一些问题，典型的是在最终进近阶段误警率太高。因为这个阶段的空域流量越来越大，飞机活动越来越密，虽然机组知道附近飞机很多，各自都很好地保持自己飞机的正确活动，但系统仍然频繁发出TA和RA。为改进运输安全，美国许多大桥和大型船只也安装了自动应答系统，城市和机场附近经常有河流海港，起落的飞机也接受到这些应答机信号。这样，机组开始对TCAS失去信任感，对提示信号产生了麻痹思想。这是危险的趋势。为此，开发了新的软件版本，于1994年投入全面应用。1997年，被美国无线电技术委员会和FAA批准，成为新飞机的标准安装软件。欧洲也有同类产品，为了规避产权纠纷，国际民航组织协调后，认定这种系统的名称为空中防撞系统（Airborne Collision Avoidance System-ACAS）。在协调过程中，美国未能同意释放TCAS冠名权，只有美国产品才能使用TCAS这个名字，其他同类产品只能用ACAS的名字。
从概念上说，TCAS的名字更加准确，明确告诉人们这个技术的核心是“交通”，而不是“空中”，用于探测民用空中交通、也就是执行公共航线飞行的航空器之间的冲突，无法泛泛应用，例如非航线飞行，机动飞行，以及不按固定翼仪表飞行规则飞行的航空器，例如直升机。尽管在国家空域管理体系中运行的特种飞机和直升机也要求装备这种系统，仅仅是航空器在参加公布的航线飞行时，这些设备才能发挥预定效用。这一点是设计方、适航认证方和航空器使用方都必须牢记在心的。
TCAS/ACAS技术部署以来一个老问题是：地面航管单位无法及时知道空中TCAS/ACAS到底给机组发出什么指令，很容易造成人——机指令之间矛盾。2002年7月1日，美国敦豪国际快递公司波音757货机与俄罗斯巴什基尔航空公司图-154客机在万米高空相撞；之前，2001年1月31日，日本发生波音747与DC-10空中危险接近险情。为此，国际民航组织航行委员会指出这两次事故中的共同特点——双方飞机上的防撞系统都给出了正确引导，但是，其中只有一架飞机机组按计算机的引导飞行；而另一架飞机机组放弃计算机的引导，转而服从地面航管员的指挥。为此，国际民航组织重申：有关成员国家应该严格遵守规定——在机上防撞计算机已经发出飞行操作参考建议的情况下，机组人员务必执行计算机的指令，而不是地面人员的指挥，以避免事故发生。同时，国际民航组织要求强化机组和地面人员对这种系统的认识和使用培训。为彻底解决这个矛盾，欧美都在开发TCAS/ACAS与地面航管系统自动通信的技术。
然而，飞行机组人员自愿执行计算机指令的问题仍然没有彻底解决。典型的现象是，空中交通冲突主要发生在起降阶段，计算机协调的RA指令是，要求下降中的飞机爬升，起飞中的飞机下降。这就违反了这两架飞机正常运行的意图，导致飞行机组不愿意及时采取行动，尤其是起飞爬升过程中，飞行机组非常不情愿由爬升改为下降状态，犹豫不决的后果导致了空中危险接近事件。新的解决方案包括引导飞机放弃现有航线，进行航线偏离，或者干脆进入盘旋状态。但这种自动引导需要协调附近其他飞机活动的数据，以及需要精确的障碍物信息，否则就会增加误警率，或者触发近地告警，增加空中交通的混乱，目前还无法进入实用阶段。
最后，国际民航组织强调，TCAS/ACAS的地位是最后防线，民航飞行不应依赖这种装备，防止空中危险接近首先是空中交通管制单位的职责，任何新型空中防撞技术均不是为了改变防撞责任的归属。
在我国，这种来自欧美的TCAS/ACAS技术面临一个特别问题，就是我国的空域管理与众不同。我国空域管理责任单位是军方，民航仅承担特别划分的民用航线和民用机场的日常管理。换言之，在我国，空中交通有军用和民用两种规则，尚未建立国家空中交通规则。其他国家，包括俄罗斯，空域管理归属为国家管理，军民航飞行遵守统一的国家空中交通标准。
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