飞行器操纵控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种飞行器操纵控制系统，包括：飞行器状态传感器，处理系统，处理系统基于来自飞行器状态传感器的信号判断飞行器处于离地状态或者地面状态；飞行器操纵装置，包括：转弯操纵部，转弯操纵部用于控制飞行器的前起落架的转弯并且具有转弯开关，转弯开关发出的开关信号发送到处理系统；侧杆操纵部，侧杆操纵部用于控制飞行器的俯仰和滚转，以及锁止装置，锁止装置能够选择性地锁止转弯操纵部或侧杆操纵部，其中，处理系统基于飞行器的状态和开关信号向锁止装置发送锁止控制指令，以控制锁止装置的操作。这种控制系统能够改善飞行器操纵装置的可靠性。本发明专利技术还涉及一种用于控制飞行器的控制方法。飞行器的控制方法。飞行器的控制方法。

【技术实现步骤摘要】
飞行器操纵控制系统及控制方法


[0001]本专利技术涉及一种飞行器操纵控制系统，属于民用飞行器飞行控制系统设计领域。另外，本专利技术还涉及一种用于控制飞行器的控制方法。

技术介绍

[0002]采用侧杆实现飞行器俯仰和滚转姿态控制是当代先进飞行器(例如民用客机、商用飞机、军用飞机、火箭或者航天飞机等)的发展趋势。传统民用飞行器分别以前起落架转弯手轮和侧杆作为飞行员(或者称为驾驶员、操作者)的操纵输入，通过位移传感器将飞行员的机械操纵转换为电信号输出给对应的计算机，以实现飞行器在地面的转弯控制和飞行时的姿态控制。
[0003]现有民用飞行器上采用的均为传统前起落架转弯手轮和侧杆，其控制逻辑大致包括如下内容：
[0004]前起落架转弯手轮：当飞行员转动转弯手轮时，手轮上的位置传感器向刹车系统控制组件发送转弯操纵信号，控制飞行器转弯。
[0005]被动侧杆：当飞行员操纵侧杆时，侧杆中的位置传感器向处理系统或者飞行器操纵计算机发送俯仰/滚转信号，控制飞行器俯仰/滚转姿态。
[0006]但是，传统的前起落架转弯手轮和侧杆组件分开布置具有如下不足：
[0007]a)通常分为两个设备，重量较大，占用空间多。由于侧操纵台上空间有限，需同时布置侧杆、前起落架转弯手轮和侧显示器，不易找到最优布置点，可能会令飞行员操纵不适或产生干涉；
[0008]b)飞行器在滑行、起飞滑跑过程中，飞行员需要把手从手轮转到飞行控制侧杆上，给飞行员的操纵带来不便；
[0009]c)传统的轮转弯手轮和侧杆分别通过各自设备内部的位移传感器将飞行员机械操纵转换为电信号，并分别输出给对应的计算机，实现飞行器在地面的转弯控制和飞行时的姿态控制，该控制方法并不能满足集成前起落架转弯功能侧杆的控制需求。
[0010]考虑到传统前起落架转弯手轮和侧杆常规分开式布局的设计特征并不能完全令人满意，对此，由BAE系统公共有限公司提出了一种用于控制飞行器的控制系统。
[0011]该控制系统的特点为基于传统的被动侧杆提出了新的控制方案。具体地，当飞行器在飞行时，侧杆俯仰轴控制飞行器俯仰，侧杆滚转轴控制飞行器滚转；当飞行器在地面时，侧杆俯仰轴控制飞行器刹车，侧杆滚转轴控制飞行器前起落架转弯。然而，这种集成的控制方式与传统的驾驶操作习惯不一致，使得飞行员操作时不舒服或者会引起误操作，导致飞行器存在安全风险。
[0012]因此，本申请基于传统被动侧杆上集成前起落架转弯功能的方案，提出了一种基于开关控制的带有前起落架转弯功能的侧杆的飞行器操纵控制系统，并且提出了一种用于控制飞行器的控制方法。

技术实现思路

[0013]本专利技术的目的是提供一种能够安装在飞行器上的飞行器操纵控制系统，该飞行器操纵控制系统能够减轻或者克服现有技术的飞行器操纵控制系统中的缺点中的一个或多个。
[0014]根据本专利技术的一个方面，提出了一种飞行器操纵控制系统，该飞行器操纵控制系统包括：
[0015]飞行器状态传感器，
[0016]处理系统，处理系统基于来自飞行器状态传感器的信号判断飞行器处于离地状态或者地面状态；
[0017]飞行器操纵装置，飞行器操纵装置包括：
[0018]转弯操纵部，转弯操纵部用于控制飞行器的前起落架的转弯并且具有转弯开关，转弯开关发出的开关信号发送到处理系统；
[0019]侧杆操纵部，侧杆操纵部用于控制飞行器的俯仰和滚转，以及
[0020]锁止装置，锁止装置能够选择性地锁止转弯操纵部或侧杆操纵部，
[0021]其中，处理系统基于飞行器的状态和开关信号向锁止装置发送锁止控制指令，以控制锁止装置的操作。
[0022]通过这种控制系统，能够根据飞行器状态判断是否需要抑制前起落架转弯开关信号；前起落架转弯开关信号未被抑制时，处理系统根据前起落架转弯开关信号，控制锁止装置以便例如使侧杆操纵部被锁止，从而允许操作转弯操纵部，而前起落架转弯开关信号被抑制时，处理系统根据飞行器状态自动地控制锁止装置以便例如使转弯操纵部被锁止，以便操作侧杆操纵部。这样，根据飞行器的状态，飞行器操纵装置只能择一地以一种模式操纵，从而改善飞行器操纵装置的可靠性。
[0023]根据本专利技术的上述方面，较佳地，飞行器操纵控制系统还包括起落架处理器，并且开关信号包括发送到处理系统的两路开关信号，其中一路开关信号直接发送到处理系统，而另一路开关信号经由起落架处理器处理后再发送到处理系统。即，经由两条不同的路线将开关信号发送到处理系统，从而实现双余度控制。
[0024]根据本专利技术的上述方面，较佳地，处理系统对两路开关信号进行比较，并且在两路开关信号在预定周期内一致时，处理系统将开关信号判断为有效信号，从而进一步改善飞行器操纵装置的可靠性。
[0025]根据本专利技术的上述方面，较佳地，转弯操纵部包括用于感测转弯操纵部的运动幅度的转弯位置传感器组，而侧杆操纵部包括用于感测侧杆操纵部的运动幅度的侧杆位置传感器组，并且起落架处理器基于来自转弯位置传感器组的转弯位置信号和侧杆位置传感器组的侧杆位置信号控制飞行器的操作。这样，侧杆和转弯操纵部均通过单独的传感器组进行感测，并且将感测信号分别发送到处理系统，进一步改善飞行器操纵装置的可靠性、增加安全裕度。
[0026]根据本专利技术的上述方面，较佳地，锁止装置在初始条件下锁止转弯操纵部而释放侧杆操纵部，使得在例如飞行器断电或者其它异常情况下保持侧杆操纵部始终起作用。
[0027]根据本专利技术的上述方面，较佳地，如果处理系统判断飞行器处于地面状态，并且转弯开关打开，则锁止装置释放转弯操纵部并且锁止侧杆操纵部。通过这种设置，使得飞行器
操纵装置能够同时用于在地面上控制飞行器的转弯，并且其操作方式与飞行员的日常惯用驾驶动作一致，以避免使用习惯不同引起的误操作。
[0028]根据本专利技术的上述方面，较佳地，锁止装置包括锁止传感器，锁止传感器用于感测锁止装置的锁止状态，并将感测的锁止状态信号发送到处理系统，其中，如果锁止状态信号与锁止控制指令不一致，则处理系统使锁止装置失效，从而形成可靠的反馈控制系统，以进一步改善飞行器操纵装置的可靠性。
[0029]根据本专利技术的另一方面，提出了一种用于控制飞行器的控制方法，该控制方法包括：
[0030]感测步骤，在感测步骤中，经由传感器感测飞行器和飞行器操纵装置的转弯操纵部的状态；
[0031]传输步骤，在传输步骤中，将表示飞行器和转弯操纵部的状态的数据发送到处理系统；
[0032]处理步骤，在处理步骤中，处理系统基于数据根据预定逻辑将锁止控制指令发送到锁止装置；
[0033]锁止步骤，在锁止步骤中，锁止装置基于锁止控制指令选择性地锁止转弯操纵部或者飞行器操纵装置的侧杆操纵部。这样，根据飞行器的状态，飞行器操纵装置只能择一地以一种模式操纵，从而改善飞行器操纵装置的可靠性。
[0034]根据本专利技术的上述方面，较佳地，该控制方法还包括：反馈控制步骤，在反馈控制步骤中，用于感测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞行器操纵控制系统(100)，其特征在于，所述飞行器操纵控制系统包括：飞行器状态传感器(10)，处理系统(20)，所述处理系统基于来自所述飞行器状态传感器(10)的信号判断飞行器处于离地状态或者地面状态；飞行器操纵装置(30)，所述飞行器操纵装置包括：转弯操纵部(31)，所述转弯操纵部用于控制飞行器的前起落架的转弯并且具有转弯开关(310)，所述转弯开关发出的开关信号发送到所述处理系统(20)；侧杆操纵部(32)，所述侧杆操纵部(32)用于控制飞行器的俯仰和滚转，以及锁止装置(33)，所述锁止装置能够选择性地锁止所述转弯操纵部(31)或所述侧杆操纵部(32)，其中，所述处理系统(20)基于所述飞行器的状态和所述开关信号向所述锁止装置(33)发送锁止控制指令，以控制所述锁止装置(33)的操作。2.根据权利要求1所述的飞行器操纵控制系统(100)，其特征在于，所述飞行器操纵控制系统还包括起落架处理器(40)，并且所述开关信号包括发送到所述处理系统(20)的两路开关信号，其中一路开关信号直接发送到所述处理系统(20)，而另一路开关信号经由所述起落架处理器(40)处理后再发送到所述处理系统(20)。3.根据权利要求2所述的飞行器操纵控制系统(100)，其特征在于，所述处理系统(20)对所述两路开关信号进行比较，并且在所述两路开关信号在预定周期内一致时，所述处理系统(20)将所述开关信号判断为有效信号。4.根据权利要求1所述的飞行器操纵控制系统(100)，其特征在于，所述转弯操纵部(31)包括用于感测所述转弯操纵部(31)的运动幅度的转弯位置传感器组(311)，而所述侧杆操纵部(32)包括用于感测所述侧杆操纵部(32)的运动幅度的侧杆位置传感器组(321)，并且所述起落架处理器(40)基于来自所述转弯位置传感器组(311)的转弯位置信号和所述侧杆位置传感器组(321)的侧杆位置信号控制飞行器的操作。5.根据权利要求4所述的飞行器操纵控制系统(100)，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：李剑，范申磊，游思齐，黄旭，杨夏勰，卢娜，
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：