一种飞机飞控系统设计方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115906377A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202111651654.7(22)申请日2021.12.30(71)申请人中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所地址710089陕西省西安市阎良区人民东路1号(72)发明人戍永灵邱岳恒王豪王培(74)专利代理机构北京航信高科知识产权代理事务所(普通合伙)11526专利代理师郭鹏鹏(51)Int.Cl.G06F30/20(2020.01)G06F30/15(2020.01)G06F111/04(2020.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称一种飞机飞控系统设计方法(57)摘要本申请属于飞机飞控系统设计技术领域，涉及一种飞机飞控系统设计方法，包括：对飞机控制需求进行分析；基于飞机控制需求，确定飞控系统的功能需求；基于飞控系统的功能需求，设计飞控系统功能；对飞控系统进行FHA分析，得到飞控系统的安全性目标要求；对飞控系统进行PSSA分析，将飞控系统的安全性目标要求，分配到飞控系统的各个设备中，得到飞控系统各个设备的安全性目标要求；基于飞控系统各个设备的安全性目标要求，设计飞控系统余度架构；基于可靠性、重量、技术成熟度约束，对飞控系统余度架构进行优化；对优化的飞控系统余度架构进行FMECA分析，在不满足飞控系统的安全性目标要求时，重新设计飞控系统余度架构，以及对飞控系统余度架构进行优化。CN115906377ACN115906377A权利要求书1/2页1.一种飞机飞控系统设计方法，其特征在于，包括：对飞机控制需求进行分析；基于飞机控制需求，确定飞控系统的功能需求；基于飞控系统的功能需求，设计飞控系统功能；对飞控系统进行功能危险分析FHA，得到飞控系统的安全性目标要求；对飞控系统进行初步系统安全性分析PSSA，将飞控系统的安全性目标要求，分配到飞控系统的各个设备中，得到飞控系统各个设备的安全性目标要求；基于飞控系统各个设备的安全性目标要求，设计飞控系统余度架构；基于可靠性、重量、技术成熟度约束，对飞控系统余度架构进行优化；对优化的飞控系统余度架构进行故障模式影响及危害度FMECA分析，在不满足飞控系统的安全性目标要求时，重新设计飞控系统余度架构，以及对飞控系统余度架构进行优化。2.根据权利要求1所述的飞机飞控系统设计方法，其特征在于，所述对飞机控制需求进行分析，具体包括：对飞机飞行剖面控制需求进行分析；对飞机任务剖面控制需求进行分析；对飞机工作环境控制需求进行分析。3.根据权利要求1所述的飞机飞控系统设计方法，其特征在于，所述基于飞机控制需求，确定飞控系统的功能需求时，考虑飞机操纵方式、可用气动舵面以及功能选择配置合理的约束。4.根据权利要求1所述的飞机飞控系统设计方法，其特征在于，所述基于飞控系统的功能需求，设计飞控系统功能包括：设计飞控系统基本功能，包括：飞机三轴主操纵面的控制功能、辅助操纵面的控制功能、自动飞行控制功能；设计飞控系统安全边界限制功能，包括：飞机迎角限制功能、过载限制功能、滚转角速率限制功能、俯仰角保护功能、超速保护功能；设计飞控系统故障安全告警保护功能，包括：飞机提供应急控制功能、告警功能。5.根据权利要求1所述的飞机飞控系统设计方法，其特征在于，所述对飞控系统进行功能危险分析FHA，得到飞控系统的安全性目标要求，具体为：对飞控系统进行功能危险分析FHA，识别飞机整个飞行包线及其各个飞行阶段内，影响飞机安全飞行的功能危险，对功能危险进行严重性等级划分，并分配相应的允许发生概率，得到飞控系统的安全性目标要求。6.根据权利要求1所述的飞机飞控系统设计方法，其特征在于，还包括：对飞控系统进行故障模式影响分析FMEA，得出导致飞控系统功能危险设备的可能故障。7.根据权利要求6所述的飞机飞控系统设计方法，其特征在于，所述对飞控系统进行初步系统安全性分析PSSA，将飞控系统的安全性目标要求，分配到飞控系统的各个设备中，得到飞控系统各个设备的安全性目标要求，具体为：对飞控系统进行初步系统安全性分析PSSA，根据导致飞控系统功能危险设备的可能故2CN115906377A权利要求书2/2页障，将飞控系统的安全性目标要求，分配到飞控系统的各个设备中，得到飞控系统各个设备的安全性目标要求。3CN115906377A说明书1/6页一种飞机飞控系统设计方法技术领域[0001]本申请属于飞机飞控系统设计技术领域，具体涉及一种飞机飞控系统设计方法。背景技术[0002]当前，在对飞机飞控系统进行设计时，多是从飞机基本余度等级的配置出发，在飞控系统的基本余度等级确定之后，选择不同于基本余度等级的余度数对组成系统的设备进行余度架构设计，使系统具有较高的可靠性，并采用功能危害性分析FHA、初级系统安