飞行器电传操纵系统中的阻塞减缓和相关方法技术方案

本文描述了用于飞行器电传操纵系统中的阻塞减缓的系统和方法。一种控制具有电传操纵系统的飞行器的示例方法包括：确定电传操纵系统的飞行员座舱控制器的当前位置；确定施加到飞行员座舱控制器的飞行员输入力的量；确定对应于飞行员座舱控制器的当前位置的预期飞行员输入力值；以及如果施加的飞行员输入力的量超过预期飞行员输入力值一个阈值，则基于施加的飞行员输入力的量而不是飞行员座舱控制器的当前位置生成飞行员命令。

Congestion mitigation and related methods in fly by wire control system of aircraft

【技术实现步骤摘要】
飞行器电传操纵系统中的阻塞减缓和相关方法
本公开总体涉及飞行器，并且更特别地涉及飞行器电传操纵系统中的阻塞减缓和相关方法。
技术介绍
一些飞行器采用电传操纵飞行控制系统以控制飞行器的一个或多个飞行控制表面。在电传操纵飞行控制系统中，飞行员座舱控制器(例如，侧杆、控制柱、控制轮、一组方向舵踏板等)不直接机械致动一个或多个对应的飞行控制表面。相反，飞行员座舱控制器的位置由电传操纵飞行控制计算机使用，以命令致动系统将一个或多个飞行控制表面移动到对应的位置。
技术实现思路
本文公开一种控制具有电传操纵系统的飞行器的示例方法。该示例方法包括：确定电传操纵系统的飞行员座舱控制器的当前位置；确定施加到飞行员座舱控制器的飞行员输入力的量；确定对应于飞行员座舱控制器的当前位置的预期飞行员输入力值；以及如果施加的飞行员输入力的量超过预期飞行员输入力值一个阈值，则基于施加的飞行员输入力的量而不是飞行员座舱控制器的当前位置生成飞行员命令。本文还公开一种用于飞行器的示例电传操纵系统。该示例电传操纵系统包括：飞行员座舱控制器；位置传感器，其用于检测飞行员座舱控制器的位置；力传感器，其用于检测施加到飞行员座舱控制器的飞行员输入力的量；以及飞行控制计算机。该飞行控制计算机用于：确定对应于由位置传感器检测的飞行员座舱控制器的位置的预期飞行员输入力值；确定由力传感器检测的施加的飞行员输入力的量和预期飞行员输入力值之间的差值是否满足阈值；以及如果差值满足阈值，则基于施加的飞行员输入力的量生成飞行员命令。本文还公开一种飞行控制计算机，该飞行控制计算机包括逻辑电路，该逻辑电路用于：至少确定施加到飞行器的电传操纵系统的飞行员座舱控制器的飞行员输入力；确定对应于飞行员座舱控制器的当前位置的预期飞行员输入力值；确定施加的飞行员输入力超过预期飞行员输入力值一个阈值；以及响应于确定施加的飞行员输入力超过预期飞行员输入力值一个阈值，基于施加的飞行员输入力确定飞行员命令。附图说明图1示出在其中可实施本文公开的示例的示例性飞行器。图2是包括根据本公开的教导内容构造的示例性FBW飞行控制计算机的示例性电传操纵(FBW)飞行控制系统的示意性图示。图3是示出在方向舵踏板处的示例飞行员输入力相对于包括可由图2的示例性FBW飞行控制计算机使用的滞后带的方向舵踏板位置的示例性曲线图。图4A是可结合图2的FBW飞行控制系统实施的示例性第一组方向舵踏板和第二组方向舵踏板(飞行员座舱控制器)和相关联的飞行控制部件的左透视图。图4B是来自图4A的示例性第一组方向舵踏板和第二组方向舵踏板和相关联的飞行控制部件的放大图。图5A是图4A的示例性第一组方向舵踏板和第二组方向舵踏板和相关联的飞行控制部件的前透视图。图5B是来自图5A的示例性第一组方向舵踏板和第二组方向舵踏板和相关联的飞行控制部件的放大图。图6是图4A和图4B的第一组方向舵踏板和相关联的飞行控制部件的前视图。图7是在中性位置处的图4A和图4B的第一组方向舵踏板的左侧视图。图8是具有左方向舵踏板输入的图7的第一组方向舵踏板的左侧视图。图9是图8的第一组方向舵踏板的左侧视图，其中左方向舵踏板向前枢转以施加制动输入。图10是示出力传感器耦接到相关联的飞行控制部件的示例的图4A和图4B的第一组方向舵踏板和相关联的飞行控制部件的前视图。图11是结合具有单个刚性轴的方向舵踏板架构实施的图2的示例性FBW飞行控制计算机的示意性图示。图12是表示可被执行以实施图2的示例性FBW飞行控制计算机以控制图1的飞行器的机器可读指令的流程图。图13是被结构化为执行图12的示例性机器可读指令以实施图2的示例性FBW飞行控制计算机的示例性处理平台的框图。附图不是按比例绘制的。一般来讲，将贯穿附图和所附的书面描述使用相同的附图标记以指示相同或相似部分。具体实施方式本文公开了可被用于减缓电传操纵(FBW：fly-by-wire)飞行控制系统中的阻塞的示例性飞行器电传操纵(FBW)飞行控制系统和相关方法。本文公开的示例性系统和方法没有诸如在美国专利第5,806,806号中公开的已知阻塞减缓架构那么复杂。美国专利第5,806,806号的图1中的架构采用超驰(override)设备和相关联的飞行控制部件，以减缓方向舵控制系统中的阻塞。当在多组方向舵踏板的一组中发生阻塞时，另一组踏板可以仍然是可操作的，但是需要将显著更高(异常)的飞行员输入力施加到未阻塞的方向舵踏板。超驰设备需要该更高的飞行员输入力，以使已阻塞的方向舵踏板与未阻塞的方向舵踏板断开连接。因而，两个飞行员中仅一个飞行员能够控制一组方向舵踏板，而另一组被阻塞。本文公开的示例提供用于FBW飞行控制系统的更简单的系统架构，以基于施加到座舱控制器(诸如一组方向舵踏板)的正常飞行员输入力控制飞行控制表面。因此，通过不需要在飞行员和副飞行员之间的正确的控制传送且不需要飞行员或副飞行员在阻塞的情况下施加异常飞行员输入力，本文公开的示例减少了系统成本，减少了系统重量，并且提高了飞行器处置质量。FBW飞行控制系统通常包括飞行员座舱控制器(有时被称为信号发射器(inceptor))和用于飞行控制表面的手动控制的一个或多个相关联的飞行控制部件。例如，飞行员座舱控制器可以是一组方向舵踏板，并且对应的飞行控制表面可以是方向舵。一个或多个相关联的飞行控制部件可以包括耦接到飞行员座舱控制器的一个或多个部件，诸如下游轴或杆、双臂曲柄等。作为另一示例，飞行员座舱控制器可以是控制柱，并且对应的飞行控制表面可以是一个或多个升降舵。作为另一示例，飞行员座舱控制器可以是控制轮，并且对应的飞行控制表面可以是一个或多个副翼和/或扰流器。可以提供FBW飞行控制系统以控制这些飞行控制表面中的一个或多个。在FBW飞行控制系统中，飞行员座舱控制器及其相关联的飞行控制部件没有直接机械耦接到对应的飞行控制表面。换句话说，到飞行员座舱控制器及其相关联的飞行控制部件的输入(例如，力和/或移动)利用其它支撑系统以定位对应的飞行控制表面。例如，飞行控制表面由一个或多个致动系统基于飞行员座舱控制器的位置、自动驾驶系统输入、FBW控制规则输入或前述各项中的一个或多个来定位。一组方向舵踏板是一种类型的飞行员座舱控制器。如果方向舵踏板被移动到新位置，则例如FBW飞行控制计算机将处理该新位置并且生成用于致动系统的命令，以将对应的飞行控制表面(诸如方向舵)移动到新位置。然而，如果飞行员座舱控制器或其相关联的一个或多个飞行控制部件被阻塞，并且/或者以其他方式不能移动，则对应的控制表面也被阻塞，因为控制表面的位置主要跟随飞行员座舱控制器的位置。一个或多个前述的已知系统不能完全接管来自飞行员座舱控制器的命令。因此，例如，如果方向舵踏板和/或一个或多个相关联的飞行控制部件被阻塞，则飞行员不能移动方向舵踏板，并且因此失去方向舵控制，这可能影响飞行器安全性。本文公开了检测系统阻塞、减缓系统阻塞和提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制具有电传操纵系统(200)的飞行器(100)的方法，所述方法包括：/n确定所述电传操纵系统(200)的飞行员座舱控制器(206)的当前位置；/n确定施加到所述飞行员座舱控制器(206)的飞行员输入力的量；/n确定对应于所述飞行员座舱控制器(206)的所述当前位置的预期飞行员输入力值；以及/n如果施加的飞行员输入力的所述量超过所述预期飞行员输入力值一个阈值，则基于施加的所述飞行员输入力的量而不是所述飞行员座舱控制器(206)的所述当前位置生成飞行员命令。/n

【技术特征摘要】
20181129 US 16/204,4761.一种控制具有电传操纵系统(200)的飞行器(100)的方法，所述方法包括：
确定所述电传操纵系统(200)的飞行员座舱控制器(206)的当前位置；
确定施加到所述飞行员座舱控制器(206)的飞行员输入力的量；
确定对应于所述飞行员座舱控制器(206)的所述当前位置的预期飞行员输入力值；以及
如果施加的飞行员输入力的所述量超过所述预期飞行员输入力值一个阈值，则基于施加的所述飞行员输入力的量而不是所述飞行员座舱控制器(206)的所述当前位置生成飞行员命令。


2.根据权利要求1所述的方法，其中确定施加到所述飞行员座舱控制器(206)的所述飞行员输入力的量基于来自耦接到所述飞行员座舱控制器(206)的力传感器(244)的信号。


3.根据权利要求2所述的方法，其中确定所述飞行员座舱控制器(206)的所述当前位置基于来自与所述飞行员座舱控制器(206)相关联的位置传感器(230)的信号。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中生成所述飞行员命令包括：
基于施加的所述飞行员输入力的量确定所述飞行员座舱控制器(206)的预期位置；
确定对应于所述飞行员座舱控制器(206)的所述预期位置的所述飞行员命令；以及
将所述飞行员命令输出到飞行控制逻辑(240)。


5.根据权利要求4所述的方法，其中确定所述飞行员座舱控制器(206)的所述预期位置包括使用滞后带(302)。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述阈值为所述预期飞行员输入力值的至少5％。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述阈值在所述预期飞行员输入力值的5％和10％之间。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述飞行员座舱控制器是一组方向舵踏板(206)...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·V·哈恩，J·E·艾略特，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：美国;US