一种分布式飞控系统的飞行控制方法和装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115903593A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211410878.3(22)申请日2022.11.11(71)申请人中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所地址710076陕西省西安市雁塔区锦业路129号(72)发明人张夫猷刘海亮姚龙辉(74)专利代理机构中国航空专利中心11008专利代理师杨洁(51)Int.Cl.G05B19/042(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称一种分布式飞控系统的飞行控制方法和装置(57)摘要本发明提供一种分布式飞控系统的飞行控制方法和装置，飞控系统包括：四余度飞机管理计算机、驾驶员接口单元和远程控制终端，全权限电传飞行控制软件，控制增稳系统软件，驾驶员接口单元软件，伺服控制软件；由VMC控制的全权限电传飞控功能，由VMC和PIU协同工作的电传飞控系统，由PIU控制的应急备份控制系统，由VMC与机械传动装置功能参与的控制增稳系统，由VMC、PIU与机械传统装置协同工作的控制增稳系统，由PIU和机械传统装置共同工作的应急备份增稳系统，由纯机械和钢索操纵的机械备份模式。能够在分布式飞控系统的基础上实现各个节点功能的动态重构，采用了分布式冗余设计，增强了飞控系统的安全性。CN115903593ACN115903593A权利要求书1/2页1.一种分布式飞控系统的飞行控制方法，其特征在于，所述分布式飞控系统包括：四余度的远程控制终端、飞机管理计算机VMC和驾驶员接口单元PIU；所述方法包括：步骤1：在飞控系统的每个任务周期内，判断四余度的远程控制终端的有效状态；若全有效，则进入步骤2；若部分失效，则进入步骤3；步骤2：若四余度的飞机管理计算机部分失效，且驾驶员接口单元的有效数大于飞机管理计算机的有效数，则根据驾驶员接口单元的有效数和飞机管理计算机的有效数，确定VMC加权系数和PIU加权系数；根据VMC加权系数和PIU加权系数，以及来自VMC完成全权限控制律解算得到的指令和来自PIU完成全权限控制律解算得到的指令，生成飞行控制指令；步骤3：若四余度的飞机管理计算机部分失效，根据驾驶员接口单元的有效数和飞机管理计算机的有效数，确定VMC加权系数和PIU加权系数；根据VMC加权系数和PIU加权系数，以及来自VMC完成控制增稳控制律解算得到的指令和来自PIU完成控制增稳控制律解算得到的指令，生成计算机控制指令；根据远程控制终端的有效数，确定计算机加权系数和机械装置加权系数；根据计算机加权系数和机械装置加权系数，计算机控制指令和机械控制指令，生成飞行控制指令。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，据驾驶员接口单元的有效数和飞机管理计算机的有效数，确定VMC加权系数和PIU加权系数，包括：若(PIU有效数–VMC有效数)＝1，VMC加权系数为第一数值，PIU加权系数为第二数值，第一数值大于第二数值，且第一数值和第二数值的加和为1；若(PIU有效数–VMC有效数)＝2，VMC加权系数为0.5，PIU加权系数为0.5；若(PIU有效数–VMC有效数)＝3，VMC加权系数为第三数值，PIU加权系数为第四数值，第三数值小于第四数值，且第三数值和第四数值的加和为1。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤2中的飞行控制指令＝VMC计算的舵面位置指令*VMC加权系数+PIU计算的舵面位置指令*PIU加权系数。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据远程控制终端的有效数，确定计算机加权系数和机械装置加权系数，包括：当远程控制终端的有效数＝3，计算机加权系数为第五数值，机械装置加权系数为第六数值；第五数值大于第六数值，且第五数值和第六数值的加和为1；当远程控制终端的有效数＝2，计算机加权系数为50％，机械装置加权系数为50％；当远程控制终端的有效数＝1，计算机加权系数为第七数值，机械装置加权系数为第八数值，第八数值大于第七数值，且第八数值和第七数值的加和为1。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤3中的飞行控制指令＝计算机控制指令*计算机加权系数+机械控制指令*机械装置加权系数。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若四余度的远程控制终端的有效状态为全失效，所述方法还包括：确定飞控系统处于机械备份状态；当飞控系统处于机械备份状态时，飞行控制指令由钢索、张力调节器生成。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若四余度的远程控制终端的有效状态不为全失效，但四余度的飞机管理计算机全失效，所述方法还包括：若四余度的驾驶员接口单元全失效，则确定飞控系统处于机械备份状态；否则，根据来2CN115903593A权利要求书2/2页自PIU完成应急备份控制律解算得到的指令，生成计算机控制指令。8.一