一种飞机驾驶舱操纵系统及应用于其上的物理接口技术方案

本实用新型专利技术涉及飞控技术领域，提供一种飞机驾驶舱操纵系统及应用于其上的集成物理接口，包括侧杆、方向舵脚蹬、减速板手柄，每个侧杆与4个双余度光位移传感器连接，每个双余度光位移传感器与2个ACE连接，每个侧杆通过8条光缆与4个ACE连接；每个方向舵脚蹬与1个双余度光位移传感器连接，每个双余度光位移传感器与2个ACE连接，每个方向舵脚蹬通过2条光缆与2个ACE连接；减速板手柄与2个双余度光位移传感器连接，每个双余度光位移传感器与2个ACE连接，减速板手柄通过4条光缆与4个ACE连接；本实用新型专利技术的有益效果：系统简单、模块化、易于集成；余度配置合理、线缆少；使用光位移传感器，信号采集实时性好、抗干扰性强。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及飞机飞行控制
，特别涉及一种飞机驾驶舱操纵系统及应用于其上的物理接口。
技术介绍
飞机的飞行控制系统一般由驾驶舱操纵系统、飞控电子和作动器组成，驾驶舱操纵系统主要实现驾驶员的操纵指令输入，飞控电子主要实现根据驾驶员的指令实现控制律的解算，并输出给作动器执行；作动器系统根据飞控电子的指令进行飞机舵面的偏转，实现舵面的闭环控制。传统的驾驶舱操纵系统由侧杆、脚蹬、减速板手柄组成，驾驶员操纵的输入由安装各操纵机构的RVDT传感器实现，飞控电子提供控制信号的解算，提供驾驶员操纵输入的量化数据。图1为传统的驾驶舱操纵系统结构示意图，这种实现方式带来的问题是系统集成复杂：1、驾驶员操纵部件传感器由飞控电子供电，飞控电子再提供信号的解算，系统交联强，耦合性强，集成难度大。2、RVDT传感器复杂，每个传感器都由5根线组成，并且为了保证余度，每个操纵机构都装有多个RVDT传感器，带来了实现的复杂度，布线数量增加，重量增加。现有技术中与本申请最为接近的技术方案如下：如图2所示，以侧杆为例，单个侧杆采用8个单余度RVDT传感器，每两个RVDT完成俯仰与滚转信号的采集，对应一个数据集中器或飞控计算机或作动器控制电子(ACE)，每个RVDT由5根线组成，在侧杆内部共40根线，两个RVDT在侧杆端集成，形成4股共20根线与数据集中器进行交联。单个方向舵脚蹬采用2个单余度RVDT传感器，每个传感器对应一个数据集中器，每个RVDT由5根线组成，形成2股共10根线与数据集中器进行交联。单个减速板手柄采用4个单余度RVDT传感器，每个传感器对应一个数据集中器或飞控计算机或作动器控制电子，每个RVDT由5根线组成，形成4股共20根线与数据集中器进行交联。现有技术具有以下缺点：1、集成复杂度高；为了实现驾驶舱操纵信号的采集，需要在各操纵部件之间部署多个传感器，同时还需在飞控电子中进行模拟信号采集与解算，系统交联度大，耦合性强，接口定义与实现上的复杂度高，集成难度大；2、线缆数量多，体积与重量大；每个操纵机构为了保证余度，都装有多个RVDT传感器，每个传感器都由5根线才能完成功能，导致系统的线缆数量多，体积与重量大；3、系统可重构度低。
技术实现思路
本技术的目的就是克服现有技术的不足，提供了一种飞机驾驶舱操纵系统及应用于其上的物理接口。本技术一种飞机驾驶舱操纵系统，包括侧杆、方向舵脚蹬、减速板手柄、油门台，所述侧杆、方向舵脚蹬、减速板手柄均通过双余度光位移传感器与数据集中器连接，所述数据集中器与飞控计算机或作动器控制电子连接。进一步的，该飞机驾驶舱操纵系统包括2个侧杆、2个方向舵脚蹬。进一步的，每个侧杆与4个双余度光位移传感器连接，每个双余度光位移传感器与2个数据集中器连接，每个侧杆通过8条光缆与4个数据集中器连接。进一步的，每个方向舵脚蹬与1个双余度光位移传感器连接，每个双余度光位移传感器与2个数据集中器连接，每个方向舵脚蹬通过2条光缆与2个数据集中器连接。进一步的，所述减速板手柄与2个双余度光位移传感器连接，每个双余度光位移传感器与2个数据集中器连接，所述减速板手柄通过4条光缆与4个数据集中器连接。进一步的，所述双余度光位移传感器包括2套相同的子部件集合，每套子部件集合包括光信号发生器、光信号采集器、光信号调制器、光纤光缆、光探测器，每套子部件集合可独立完成光信号的发生、采集、测量、调制、解调，实现由物理量到数字量的信号转换。本技术还提供了一种应用于上述飞机驾驶舱操纵系统的集成物理接口，所述2个侧杆、2个方向舵脚蹬、减速板手柄的操纵信号传输载体物理集成为一体，所述集成物理接口包括对应于单个所述侧杆的8个物理接口、对应于单个所述方向舵脚蹬的2个物理接口、对应于所述减速板手柄的4个物理接口；其中，每个双余度光位移传感器分别对应于2个物理接口。本技术提供了一种操纵上述飞机驾驶舱操纵系统的方法，包括：侧杆通过双余度光位移传感器与数据集中器连接，以使每个侧杆的操纵信号通过4个双余度光位移传感器传输给4个数据集中器的步骤；方向舵脚蹬通过双余度光位移传感器与数据集中器连接，以使每个方向舵脚蹬操纵信号通过1个双余度光位移传感器传输给2个数据集中器的步骤；以及减速板手柄通过双余度光位移传感器与数据集中器连接，以使减速板手柄操纵信号通过2个双余度光位移传感器传输给4个数据集中器的步骤。本技术的有益效果为：1、飞控系统部署简单、高效、模块化、易于集成；2、合理的余度配置方案，使得驾驶舱操纵机构即满足飞控系统整体余度的要求，又实现系统的线缆数量的减少，体积的减小，重量的减轻；3、使用光位移传感器，信号的采集实时性更强，抗干扰性更强。附图说明图1所示为传统驾驶舱操纵系统示意图。图2所示为传统驾驶舱操纵系统中侧杆连接示意图。图3所示为本技术实施例一种驾驶舱操纵系统示意图。图4所示为本技术实施例中侧杆连接示意图。图中：1-左侧杆、2-右侧杆、3-方向舵脚蹬、4-减速板手柄。具体实施方式下文将结合具体附图详细描述本技术具体实施例。应当注意的是，下述实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相 互组合从而达到更好的技术效果。在下述实施例的附图中，各附图所出现的相同标号代表相同的特征或者部件，可应用于不同实施例中。如图3所示，本技术实施例一种飞机驾驶舱操纵系统，包括侧杆1、2(分别为左侧杆1、右侧杆2，也可以有其他的侧杆布置方式)、方向舵脚蹬3、减速板手柄4、油门台，所述侧杆1、2、方向舵脚蹬3、减速板手柄4均通过双余度光位移传感器与数据集中器连接，所述数据集中器与飞控计算机或作动器控制电子连接。优选的，飞机驾驶舱操纵系统包括2个侧杆1、2，2个方向舵脚蹬3。优选的，每个侧杆(1或2)与4个双余度光位移传感器连接，每个双余度光位移传感器与2个数据集中器连接，每个侧杆(1或2)通过8条光缆与4个数据集中器连接。图4示出了单个侧杆的双余度光位移传感器与数据集中器的具体连接关系。优选的，每个方向舵脚蹬3与1个双余度光位移传感器连接，每个双余度光位移传感器与2个数据集中器连接，每个方向舵脚蹬3通过2条光缆与2个数据集中器连接。优选的，所述减速板手柄4与2个双余度光位移传感器连接，每个双余度光位移传感器与2个数据集中器连接，所述减速板手柄4通过4条光缆与4个数据集中器连接。优选的，所述双余度光位移传感器包括2套相同的子部件集合，每套子部件集合包括光信号发生器、光信号采集器、光信号调制器、光纤光缆、光探测器，每套子部件集合可独立完成光信号的发生、采集、测量、调制、解调，实现由物理量到数字量的信号转换。本技术实施例用于上述飞机驾驶舱操纵系统的集成物理接口，所述2个侧杆(1、2)、2个方向舵脚蹬3、减速板手柄4的操纵信号传输载体物理集成为一体，所述集成物理接口包括对应于单个所述侧杆(1或2)的8个物理接口、对应于单个所述方向舵脚蹬3的2个物理接口、对应于所述减速板手柄4的4个物理接口；其中，每个双余度光位移传感器分别对应于2个物理接口。一种操纵上述飞机驾驶舱操纵系统的方法，包括：侧杆(1或2)通过双余度光位移传感器与数据集中器连接，以使每个侧杆(1或2)的操纵信号通过4个双余度光位移传本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种飞机驾驶舱操纵系统，包括侧杆、方向舵脚蹬、减速板手柄、油门台，其特征在于，所述侧杆、方向舵脚蹬、减速板手柄均通过双余度光位移传感器与数据集中器连接，所述数据集中器与飞控计算机或作动器控制电子连接。

【技术特征摘要】
1.一种飞机驾驶舱操纵系统，包括侧杆、方向舵脚蹬、减速板手柄、油门台，其特征在于，所述侧杆、方向舵脚蹬、减速板手柄均通过双余度光位移传感器与数据集中器连接，所述数据集中器与飞控计算机或作动器控制电子连接。2.如权利要求1所述的飞机驾驶舱操纵系统，其特征在于，包括2个侧杆、2个方向舵脚蹬。3.如权利要求2所述的飞机驾驶舱操纵系统，其特征在于，每个侧杆与4个双余度光位移传感器连接，每个双余度光位移传感器与2个数据集中器连接，每个侧杆通过8条光缆与4个数据集中器连接。4.如权利要求2所述的飞机驾驶舱操纵系统，其特征在于，每个方向舵脚蹬与1个双余度光位移传感器连接，每个双余度光位移传感器与2个数据集中器连接，每个方向舵脚蹬通过2条光缆与2个数据集中器连接。5.如权利要求2所述的飞机驾驶舱操纵系统，其特征在于，所述减速板手柄与2个双...

【专利技术属性】
技术研发人员：白志强，熊斯，雷宇，陈少敏，
申请(专利权)人：中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心，中国商用飞机有限责任公司，
类型：新型
国别省市：北京;11