一种电传飞行备份控制系统及其启动方法技术方案

公开了一种电传飞行备份控制系统及其启动方法。该启动方法包括：在备份控制计算机进行上电初始化及自检测成功后，备份控制计算机进入冷备份状态，其中备份控制计算机接收主控通道的状态信号；在主控通道的状态信号指示主控通道故障时，备份控制计算机进入预位状态，其中备份控制计算机向传感器模块和伺服作动模块供电并在备份控制计算机与传感器模块和伺服作动模块建立通信后，备份控制计算机进入接通状态，其中备份控制计算机基于从传感器模块接收到的传感器信号生成控制命令以控制伺服作动模块。服作动模块。服作动模块。

【技术实现步骤摘要】
一种电传飞行备份控制系统及其启动方法


[0001]本专利技术涉及飞行器领域，尤其涉及一种电传飞行备份控制系统及其启动方法。

技术介绍

[0002]飞控系统是飞行器上的复杂关键系统，对于飞行器安全至关重要。根据适航条款25.1309要求，单个失效无论概率大小不能导致灾难性后果。对于采用硬件冗余的电传飞控系统，如果存在同时导致主控系统和冗余系统无法正常工作的故障，可能导致整个飞控系统失效，即发生共模问题。共模问题会破坏冗余架构的独立性，因此，必须关注由于共模问题可能导致飞控系统失效的安全隐患。对于当前主流的飞机电传飞控系统，对共模对象进行备份是解决共模问题的一种有效措施。
[0003]在第一种备份方案中，可采用水平安定面配平作动器控制水平安定面、EMA控制两对扰流板的电备份方式。在第二种备份方案中，可采用副翼电备份，升降舵和方向舵液压作动器采用模拟线的备份方案，并且可选地采用双体系结构（2H/2E），从而具备独立的备份电源和控制模块。
[0004]第一种备份方案本质上是一种终极备份，更为简洁，然而备份能力较弱，仅具备短暂控制能力以等待飞控系统恢复。第二种备份方案具备持续安全飞行和着陆的能力，然而采用了复杂的余度配置和故障重构逻辑。
[0005]因此，本领域需要一种改进的电传飞行备份控制系统及其启动方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术提出了一种基于冷备份的电传飞行备份控制系统的启动方案。本专利技术在主控通道的基础上增加了备份控制通道，备份控制系统独立于主控制系统并且在接通状态下可实现对飞机三个轴的最小可接受控制。当飞机处于正常情况下时，备份系统不干扰主系统工作，当备份对象（例如主控计算机）共模故障时，备份系统能快速激活，接管飞机控制，提供持续安全飞行和着陆的能力。
[0007]在本专利技术的一个实施例中，提供了一种电传飞行备份控制系统的启动方法，其包括：所述电传飞行备份控制系统的备份控制计算机进行上电初始化及自检测；在所述上电初始化及自检测成功后，所述备份控制计算机进入冷备份状态，在所述冷备份状态中，所述备份控制计算机接收主控通道的状态信号；在所述主控通道的状态信号指示主控通道故障时，所述备份控制计算机进入预位状态，在所述预位状态中，所述备份控制计算机向所述电传飞行备份控制系统的传感器模块和伺服作动模块供电；以及在所述备份控制计算机与所述传感器模块和伺服作动模块建立通信后，所述备份控制计算机进入接通状态，在所述接通状态中，所述备份控制计算机基于从所述传感器模块接收到的传感器信号生成控制命令以控制所述伺服作动模块。
[0008]在一个方面，所述备份控制计算机进行上电初始化及自检测包括：当飞机处于地面状态时，所述备份控制计算机进行上电初始化及自检测。
[0009]在一个方面，所述备份控制计算机进行上电初始化及自检测包括对所述传感器模块和所述伺服作动模块供电以确定所述传感器模块和所述伺服作动模块处于正常状态。
[0010]在一个方面，在所述冷备份状态中，所述备份控制计算机不向所述电传飞行备份控制系统的传感器模块和伺服作动模块供电。
[0011]在一个方面，所述电传飞行备份控制系统的启动方法还包括：在所述冷备份状态中，如果接收到飞行员的电传飞行备份控制系统启动指令，则所述备份控制计算机进入预位状态；或者在所述冷备份状态中，如果在飞机处于空中状态时所述备份控制计算机接收到的主控通道的状态信号指示主控通道故障，则所述备份控制计算机进入预位状态。
[0012]在本专利技术的一个实施例中，提供了一种电传飞行备份控制系统，其包括：传感器模块和伺服作动模块；以及与所述传感器模块和伺服作动模块耦合的备份控制计算机，其中所述备份控制计算机进行上电初始化及自检测，在所述上电初始化及自检测成功后，所述备份控制计算机进入冷备份状态，在所述冷备份状态中，所述备份控制计算机接收主控通道的状态信号，其中在所述主控通道的状态信号指示主控通道故障时，所述备份控制计算机进入预位状态，在所述预位状态中，所述备份控制计算机向所述传感器模块和伺服作动模块供电，并且在所述备份控制计算机与所述传感器模块和伺服作动模块建立通信后，所述备份控制计算机进入接通状态并基于从所述传感器模块接收到的传感器信号生成控制命令以控制所述伺服作动模块。
[0013]在一个方面，所述备份控制计算机进行上电初始化及自检测包括：当飞机处于地面状态时，所述备份控制计算机进行上电初始化及自检测。
[0014]在一个方面，所述备份控制计算机进行上电初始化及自检测包括对所述传感器模块和所述伺服作动模块供电以确定所述传感器模块和所述伺服作动模块处于正常状态。
[0015]在一个方面，在所述冷备份状态中，所述备份控制计算机不向所述电传飞行备份控制系统的传感器模块和伺服作动模块供电。
[0016]在一个方面，所述电传飞行备份控制系统还包括：在所述冷备份状态中，如果接收到飞行员的电传飞行备份控制系统启动指令，则所述备份控制计算机进入预位状态；或者在所述冷备份状态中，如果在飞机处于空中状态时所述备份控制计算机接收到的主控通道的状态信号指示主控通道故障，则所述备份控制计算机进入预位状态。
[0017]在本专利技术的一个实施例中，提供了一种航空器，其包括：主控通道，所述主控通道基于来自主控传感器模块的传感器信号生成控制命令以控制主控伺服作动模块；以及如上任一项所述的电传飞行备份控制系统。
[0018]在本专利技术的一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其存储计算机程序，所述计算机程序能被处理器执行以执行如上任一项所述的方法。
[0019]如上，本专利技术提出了一种新的电传飞行备份控制系统（BCS）启动与控制逻辑。保证正常情况下，BCS不干扰主系统工作，且在备份对象共模故障时，BCS能快速接管飞机控制，提供飞机持续安全飞行及尽快备降着陆的能力，满足飞行器的高安全性要求。
附图说明
[0020]图1是根据本专利技术一个实施例的飞行控制系统架构的示意图。
[0021]图2是根据本专利技术一个实施例的电传飞行备份控制系统的启动方法的流程图。
[0022]图3是根据本专利技术一个实施例的电传飞行备份控制系统初始化及自检测状态信号流图。
[0023]图4是根据本专利技术一个实施例的电传飞行备份控制系统预位状态信号流图。
[0024]图5是根据本专利技术一个实施例的电传飞行备份控制系统接通状态信号流图。
具体实施方式
[0025]下面结合具体实施例和附图对本专利技术作进一步说明，但不应以此限制本专利技术的保护范围。
[0026]本专利技术在主控通道的基础上增加了备份控制通道，备份控制系统独立于主控制系统并且在接通状态下可实现对飞机三个轴的最小可接受控制。当飞机处于正常情况下时，备份系统不干扰主系统工作，当备份对象共模故障时，备份系统能快速激活，接管飞机控制，提供持续安全飞行和着陆的能力。
[0027]图1是根据本专利技术一个实施例的飞行控制系统架构100的示意图。本专利技术提供了一种独立于主控通道的备份本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电传飞行备份控制系统的启动方法，其特征在于，包括：所述电传飞行备份控制系统的备份控制计算机进行上电初始化及自检测；在所述上电初始化及自检测成功后，所述备份控制计算机进入冷备份状态，在所述冷备份状态中，所述备份控制计算机接收主控通道的状态信号；在所述主控通道的状态信号指示主控通道故障时，所述备份控制计算机进入预位状态，在所述预位状态中，所述备份控制计算机向所述电传飞行备份控制系统的传感器模块和伺服作动模块供电；以及在所述备份控制计算机与所述传感器模块和伺服作动模块建立通信后，所述备份控制计算机进入接通状态，在所述接通状态中，所述备份控制计算机基于从所述传感器模块接收到的传感器信号生成控制命令以控制所述伺服作动模块。2.如权利要求1所述的电传飞行备份控制系统的启动方法，其特征在于，所述备份控制计算机进行上电初始化及自检测包括：当飞机处于地面状态时，所述备份控制计算机进行上电初始化及自检测。3.如权利要求1所述的电传飞行备份控制系统的启动方法，其特征在于，所述备份控制计算机进行上电初始化及自检测包括对所述传感器模块和所述伺服作动模块供电以确定所述传感器模块和所述伺服作动模块处于正常状态。4.如权利要求1所述的电传飞行备份控制系统的启动方法，其特征在于，在所述冷备份状态中，所述备份控制计算机不向所述电传飞行备份控制系统的传感器模块和伺服作动模块供电。5.如权利要求1所述的电传飞行备份控制系统的启动方法，其特征在于，还包括：在所述冷备份状态中，如果接收到飞行员的电传飞行备份控制系统启动指令，则所述备份控制计算机进入预位状态；或者在所述冷备份状态中，如果在飞机处于空中状态时所述备份控制计算机接收到的主控通道的状态信号指示主控通道故障，则所述备份控制计算机进入预位状态。6.一种电传飞行备份控制系统，其特征在于，包括：传感器模块和伺服作动模块；以及与所述传感器模块和伺服作动模块耦合的备份控制计算机，其中所述备份控制计算机进行上电初始化及自检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏强，郭建伟，王晨琳，沈迎春，涂相征，龚孝懿，
申请(专利权)人：中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院，
类型：发明
国别省市：