四余度信号监控表决方法和设备技术

提供一种四余度信号监控表决方法和设备。该四余度信号监控表决方法，包括：对于四余度信号Y1、Y2、Y3、Y4，在所有信号均正常的情况下，按下列步骤进行四余度信号的表决和监控：提取出信号Y1、Y2、Y3中的最大值A、中值B以及最小值C；提取出Y4、A、C的中值M；以及使用中值B和M以二余度形式进行初步监控，其中，当发现异常时，通过一票否决方式否决所有信号，即确定所有信号故障。根据本公开的四余度信号监控表决方法和设备降低了运算复杂度，提高了系统效率。

【技术实现步骤摘要】

本公开设及电传飞行控制系统余度管理技术，尤其设及一种四余度信号监控表决 方法和设备。
技术介绍
电传飞行控制系统的应用，给优化飞机性能，减轻驾驶员负担提供了契机，但也带 来了一定风险。例如，传统的机械式或液压式操纵系统通常是逐渐失效的，而电传飞行控制 系统中飞行控制计算机或传感器的失效会使飞机立即处于不可控制状态，运使电传操纵系 统的一些优点变得没有意义。为了解决此问题，电传飞行控制系统设计中普遍采用多余度 容错体系架构。即从飞控计算机、传感器到作动器的配置都存在余度。 所谓余度技术就是引入多重（套）系统来执行同一指令或是同一项工作的任务。 运些系统相互之间独立在各自的运行通道。系统的通道数目（余度数）的增多能够极大提 高任务的安全系数。 余度管理技术是电传飞行控制系统设计的关键。其目的是提高电传飞行控制系统 的安全性和可靠性，保证电传飞控系统在余度部件故障时能够实时检测出故障，诊断故障 类型，随后对故障进行处理并完成系统重构。确保系统发生故障时，将系统的性能损失降低 到最小，从而保证飞行安全。 在有人驾驶飞机电传飞行控制系统的设计中，基本上都采用了四余度的体系架 构。不同于二余度及=余度系统，四余度信号在余度管理时，复杂度极大提高，降低了电传 飞行控制系统的运行效率。
技术实现思路
本公开旨在提供一种更加简单的四余度信号监控表决方法。 根据本公开的一方面，提供一种四余度信号监控表决方法，包括：对于四余度信号 Y1、Y2、Y3、Y4,在所有信号均正常的情况下，按下列步骤进行四余度信号的表决和监控：提 取出信号Y1、Y2、Y3中的最大值A、中值BW及最小值C;提取出Y4、A、C的中值M 及使 用中值B和MW二余度形式进行初步监控，其中，当发现异常时，通过一票否决方式否决所 有信号，即确定所有信号故障。 根据一个实施例，四余度信号监控表决方法还可W包括：当没有发现异常时，输出 中值B和M的均值，并通过均值分别对信号Y1、Y2、Y3、Y4进行有效性监控。 根据另一个实施例，四余度信号监控表决方法还可W包括：确定均值与信号的差 值是否大于监控口限L其中，在确定大于口限L时，确定对应信号故障。 根据本公开的另一方面，提供一种四余度信号监控表决设备，包括：第一提取单 元，用于从四余度信号￥1、￥2、￥3、￥4中的信号￥1、￥2、￥3中提取出最大值4、中值6^及最 小值C;第二提取单元，用于提取出Y4、A、C的中值M;W及监控单元，用于使用中值B和M W二余度形式进行初步监控，其中，当发现异常时，通过一票否决方式否决所有信号，即确 定所有信号故障。 根据本公开的另一方面，提供一种四余度信号监控表决方法。该方法包括：对于四 余度信号￥1、￥2、￥3、￥4，在所有信号均正常的情况下，按下列步骤进行四余度信号的表决和 监控：①提取出信号Y1、Y2、Y3中的最大值A、中值B化及最小值C;②提取出Y4、A、C的中 值，并且1)当Y4〉A时：A)若A-B大于监控口限L则判为四余度信号2:2故障，则确定所有 四信号Y1、Y2、Y3、Y4故障；B)若A-B小于等于监控口限L则输出表决值Y0 = (A+B)/2 ;2) 当Y4<C时：A)若C-B大于监控口限L则判为四余度信号2:2故障，则确定所有四信号Y1、 Y2、Y3、Y4故障；B)若C-B小于等于监控口限L则输出表决值Y0=度+C)/2;3)当Y4介于 A、C之间时：A)若|Y4-B|大于监控口限L则判为四余度信号2:2故障，即确定所有四信号 Y1、Y2、Y3、Y4故障曲若|Y4-B|小于等于监控口限L则输出表决值Y0 =灯4+B)/2 ;③通 过表决值对信号Y1、Y2、Y3、Y4进行故障监控，当表决值Y0与对应信号之差的绝对值大于 监控口限L时，确定对应信号故障。 在一个实施例中，当四余度信号出现一次故障时，可W使用=余度信号监控表决 方法。 在另一个实施例中，当四余度信号出现二次故障时，可W使用二余度信号监控表 决方法。 在另一个实施例中，当确定所有四信号Y1、Y2、Y3、Y4故障时，可W指定故障安全 结果。 根据本公开的四余度信号监控表决方法，在能够正确定位故障、选择正确值输出 的同时，降低了方法的复杂度，从而提高了执行效率。【附图说明】 图1是示意性示出根据本公开实施例的四余度信号监控表决的交错分级的原理 图。 图2是例示根据本公开实施例的四余度信号监控表决设备的结构的框图。图3是例示根据本公开实施例的四余度信号的交错分级监控表决的流程图。【具体实施方式】 下面结合附图对本公开进行详细描述。 首先，为了便于理解本公开提供的四余度监控表决方法，对常规的四余度表方法 及=余度表决方法进行描述。 常规四余麼信号表决方法 阳02引用A，B，C，D分别代表四余度信息，设A. t B. t C. t化d表示某通道数据大小， A.No、B.No、C.No、D.No表示具体的通道排号。 首先，按照信号数据大小对其进行排序。例如，A. d>B. d>C. d>化山并设定信 号偏差口限值L。 然后，计算各信号数据两两的插值：A1=A.d-B.d、A2=B.d-C.d、A3=C.d-D. d、A4二A.d-D.d、A5二A.d-C.d、A6二B.d-D.d。 贝IJ，如果V。表示表决值，四余度模拟信号表决方法如下面的表1所示。 表 1 当四余度信号发生不确定故障（如2:2故障）时，给出故障安全结果。如果某信 号瞬态故障持续多拍（根据情况给定），则称该信号出现永久故障；如果所有信号都没有出 现永久故障，表决结果选次大、次小平均值输出；如果有一个输入信号出现永久故障，系统 进入=余度表决。 阳0巧]常规S余麼信号表决方法 用A，B，C分别代表S余度信息，设A.tB.tc.d表示某通道数据大小，A.No、B.No、 C.No表示具体的通道排号。 首先，按照信号数据大小对其进行排序，即A.d>B.d>C.d。并且，设定信号偏差 口限值L。 然后,计算各f目号数据两两的插值：A1=A.d-B.d、A2二B.d-C.d、A3二A.d-C. d。 贝IJ，如果WV。表示表决值，S余度模拟信号表决方法如下面的表2所示。 表 2 如果有一个信号出现永久故障，系统进入二余度表决。二余度表决情况下，若二个 信号的误差不超过口限值，则取二个信号的平均值输出；二余度表决情况下，若二个信号的 误差超过口限值，则给出出错标。同样，当发生不确定故障（1:1:1)故障时，给出故障安全 结果。 相比二余度的比较策略W及=余度的中值策略，四余度信号的余度管理方法显得 极其复杂，导致其方法的复杂度大大提高。当系统中的余度信号较多时，采用现有常规方法 将极大地降低系统的运行效率。 图1是示意性示出根据本公开实施例的四余度信号监控表决的交错分级的原理 图。如图1所示，在根据本公开的四余度监控表决方法中，对四余度信号Y1、Y2、Y3、Y4进 行交错分级处理。 具体地，在第一级，W"3+1"模式对四余度信号进行划分，并仅对其中的"3"进行 处理。例如，将四余度信号划分为灯1、Y2、Y3)巧4当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种四余度信号监控表决方法，包括：对于四余度信号Y1、Y2、Y3、Y4，在所有信号均正常的情况下，按下列步骤进行四余度信号的表决和监控：提取出信号Y1、Y2、Y3中的最大值A、中值B以及最小值C；提取出Y4、A、C的中值M；以及使用中值B和M以二余度形式进行初步监控，其中，当发现异常时，通过一票否决方式否决所有信号，即确定所有信号故障。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杜永良，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61