TCAS（Traffic Alert and Collision Avoidance System，空中交通預警與防撞系統）的工作原理主要依賴于飛機上的詢問器和應答機。詢問器發出無線電信號，這些信號被其他飛機的應答機接收後，會發射應答信號。TCAS的計算機根據發射信號與應答信號間的時間間隔來計算距離，並通過方向天線確定方位。這樣，駕駛員就可以獲得一定範圍內飛行的航空器之間的相互間隔信息，並及時採取措施避免碰撞。
TCAS系統需要飛機上都裝有應答機才能發揮作用。它的監視範圍一般為前方30海里，上下方為3000米，而側面與後方的監視距離較小。TCAS系統還能根據數據分析判斷入侵飛機相對本機的威脅等級，並在存在潛在威脅時向駕駛員發出諮詢提示或垂直機動指示，指導駕駛員避免與入侵飛機發生衝突。如果沒有威脅，TCAS系統則會顯示入侵飛機的相對位置和軌跡。
TCAS的歷史可以追溯到1955年，當時本迪克斯航空電子公司的J.S.Morrell博士發表了關於碰撞物理的論文，奠定了防撞系統的基礎。在20世紀60年代和70年代，該公司為美國陸軍和美國聯邦航空管理局（FAA）研製了原理樣機，並在80年代後期獲得了FAA對TCAS的首次鑑定。