多通道飞行模拟座舱操控负荷的控制方法及其系统技术方案

本申请涉及一种多通道飞行模拟座舱操控负荷的控制方法及其系统，方法包括：主机接收负荷控制指令，主机提取负荷控制指令中动态变化的动态数据并标记，将动态数据作为负荷控制指令发送至操作负荷模块；操作负荷模块将动态数据更新至新的负荷控制指令中，并响应于负荷控制指令输出载荷；获取操作负荷模块的数量数据与载荷状态数据；提取预设时间段内累计发送次数达预设次数且被标记的动态数据的数据类型；若被标记数量大于预设数量，将对应的常规数据独立封装后作为动态数据发送至操作负荷模块；若对应的被标记数量首次小于预设数量，将对应的常规数据合并封装成静态的负荷控制指令发送至操作负荷模块；本申请具有降低通信负荷的效果。负荷的效果。负荷的效果。

【技术实现步骤摘要】
多通道飞行模拟座舱操控负荷的控制方法及其系统


[0001]本申请涉及飞行模拟座舱控制技术的领域，尤其是涉及一种多通道飞行模拟座舱操控负荷的控制方法及其系统。

技术介绍

[0002]在飞机上，飞行员在操纵杆上施加一个作用力来偏转操纵面。在飞行控制和操纵面之间存在一个传动系统，传动系统由缆绳、滑轮、曲柄、助推器、力感弹簧、减震器以及配重等部件组成。
[0003]飞行员训练时，不会总是在真实飞机上进行操作，而是选择在模拟器上进行模拟操作，模拟器通过伺服电机及连杆传动结构来模拟真实飞机上的传动系统，模拟出飞行座舱中飞行员操纵时的阻力即操纵负荷。在飞行员主动施加的力和模拟器模拟操纵负荷而施加的力共同作用下，驾驶杆会产生与真实情况相同的位移，使得模拟器的静态和动态特性应该与飞机控制机构的特性完全相同，即，模拟出与真实情况相同的操纵负荷。同样的原理也适用于车辆的转向控制系统。
[0004]但是，现有的飞行模拟座舱具有多通道的负荷调整操作，而多个通道只能实时保持运行的状态，来满足响应飞行员操作动作的要求，导致多个通道之间的通信负荷较高。

技术实现思路

[0005]为了降低飞行模拟座舱控制操作负荷的通信负荷，本申请提供一种多通道飞行模拟座舱操控负荷的控制方法及其系统。
[0006]第一方面，本申请提供一种多通道飞行模拟座舱操控负荷的控制方法，采用如下的技术方案：一种多通道飞行模拟座舱操控负荷的控制方法，包括如下步骤：主机接收负荷控制指令，所述负荷控制指令与所述多个操作负荷模块一一对应；所述主机提取所述负荷控制指令中与上一次所述负荷控制指令相比动态变化的动态数据；所述主机标记所述动态数据，将所述动态数据作为负荷控制指令发送至对应的所述操作负荷模块；所述操作负荷模块接收到所述动态数据后，将所述动态数据更新至对应的上一次所述负荷控制指令中，形成新的负荷控制指令；所述操作负荷模块响应于新的所述负荷控制指令输出载荷；所述主机获取输出操作负荷的所述操作负荷模块的数量数据以及输出操作负荷的所述操作负荷模块生成的载荷状态数据；所述主机提取预设时间段内累计发送次数达预设次数且被标记的所述动态数据的数据类型；若所述数据类型对应的被标记数量大于预设数量，则所述主机将该所述数据类型
对应的常规数据独立封装后作为所述动态数据发送至所述操作负荷模块；若所述数据类型对应的被标记数量首次小于预设数量，则所述主机将该所述数据类型对应的常规数据合并封装成静态的所述负荷控制指令发送至所述操作负荷模块。
[0007]通过采用上述技术方案，主机与操作负荷模块之间进行通信，通信的次数与内容越多，通信负荷越高且能耗越高，在多通道系统中，对应的负荷控制指令参数也比较多，每次通信都一次性传递所有参数会浪费通信负荷与能源，实际上大部分的参数无需修改，只有极少数参数需要动态变化，因此，主机经过算法提取出动态变化的动态数据，将动态数据部分独立发送，而静态的数据则发送一次，不会重复发送相同的内容，降低了通信负荷，降低了能耗，节约了能源。
[0008]优选的，方法还包括如下步骤：在封装后静态的所述负荷控制指令首次发送前，将所述动态数据与首次发送的所述负荷控制指令封装成联合体。
[0009]通过采用上述技术方案，将动态数据与负荷控制指令封装成联合体后，操作负荷模块针对动态数据与负荷控制指令无需额外的区分算法，只要接收联合体就能够实现数据的传输，而当动态数据被单独封装后，在很多情况下负荷控制指令不变而为空，因此联合体中可为只有有效的动态数据。
[0010]优选的，方法还包括：所述动态数据中包括五段负荷数据，其中，第一段负荷数据用于设置启动力，第二段负荷数据、第三段负荷数据和第四段负荷数据用于设置载荷力，第五段用于设置限位力；当预设的计算时间段内所述动态数据的传输数量少于预设的传输标准时，将所述第二段负荷数据与所述第三段负荷数据合并至对应图形相连的状态。
[0011]通过采用上述技术方案，五段弹簧参数是在力的控制中使用到的参数，用户可设置五段弹簧剖面来调节力的输出，在降低通信负荷的情况下可将三段参数合并成两段参数，从而降低通信的数据量，也不会影响力的输出效果。
[0012]优选的，所述获取输出操作负荷的所述操作负荷模块的数量以及输出操作负荷的所述操作负荷模块生成的载荷状态数据的步骤中，还包括如下步骤：所述操作负荷模块定时广播发送所述数量数据与所述载荷状态数据；若当前的所述数量数据与当前的所述载荷状态数据均未变化，则所述操作负荷模块在所述数量数据或所述载荷状态数据发生变化时再广播发送最新的所述数量数据与最新的所述载荷状态数据。
[0013]通过采用上述技术方案，操作负荷模块定时广播发送，能够让主机定期了解到操作负荷模块的运行状态，且为了降低通信负荷，若是所述数量数据与所述载荷状态数据未发生变化，则不重复发送，而在变化后再发送变化后的数据。
[0014]优选的，方法还包括如下步骤：所述操作负荷模块在预设的检测时间段中记录动作状态；若是所述动作状态持续为静止，则该所述操作负荷模块向所述主机连续发送两次为空的所述载荷状态数据；所述主机接收到连续两次且为空的所述载荷状态数据后，且无对应的所述动态数据，则停止向该所述操作负荷模块发送所述负荷控制指令。
[0015]通过采用上述技术方案，记录操作负荷模块的动作状态，若是静止则发送内容为空，降低通信负荷，若是操作负荷模块无需控制或者改变工作状态，则主机停止向该操作负荷模块发送负荷控制指令，进一步降低通信负荷。
[0016]优选的，所述操作负荷模块在预设的检测时间段中记录动作状态的步骤中，还包括如下步骤：当前的所述操作负荷模块检测电压变化生成第一电压变化数据；临近的其它所述操作负荷模块检测电压变化生成第二电压变化数据；计算所述第一电压变化数据与所述第二电压变化数据在同一时域坐标系上围成的合围区域；若是所述合围区域的面积大于预设的标准面积值，则当前的所述操作负荷模块向所述主机发送异常数据。
[0017]通过采用上述技术方案，当操作负荷模块动作时，其工作电压会变化，自身利用内置的硬件单元检测电压，而临近的操作负荷模块动作也利用内置的硬件单元检测电压，正常情况下两者检测到的电压数值的波动值是相似的，因此合围区域的面积会位于一个相对稳定的数值，若是大于标准面积值，则是两个电压数值产生了较大的误差，可能电压检测的标准电压产生了误差问题或者操作负荷模块整体产生了误差问题，因此可判断出有操作负荷模块产生了异常并向主机发送异常数据。
[0018]优选的，所述操作负荷模块在预设的检测时间段中记录动作状态的步骤中，还包括如下步骤：当前的所述操作负荷模块检测电压变化生成第一电压变化数据；临近的其它所述操作负荷模块检测电压变化生成第二电压变化数据；计算所述第一电压变化数据与所述第二电压变化数据在同一时域坐标系上围成的合围区域；若是所述合围区域的面积大于预设的标准面积值，则当前的所述操作负荷模块与临近的所述操作负荷模块均向所述主机连续发送相同的所述数量数据与所述载荷状态数据。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多通道飞行模拟座舱操控负荷的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：主机（1）接收负荷控制指令，所述负荷控制指令与所述多个操作负荷模块（2）一一对应；所述主机（1）提取所述负荷控制指令中与上一次所述负荷控制指令相比动态变化的动态数据；所述主机（1）标记所述动态数据，将所述动态数据作为负荷控制指令发送至对应的所述操作负荷模块（2）；所述操作负荷模块（2）接收到所述动态数据后，将所述动态数据更新至对应的上一次所述负荷控制指令中，形成新的负荷控制指令；所述操作负荷模块（2）响应于新的所述负荷控制指令输出载荷；所述主机（1）获取输出操作负荷的所述操作负荷模块（2）的数量数据以及输出操作负荷的所述操作负荷模块（2）生成的载荷状态数据；所述主机（1）提取预设时间段内累计发送次数达预设次数且被标记的所述动态数据的数据类型；若所述数据类型对应的被标记数量大于预设数量，则所述主机（1）将该所述数据类型对应的常规数据独立封装后作为所述动态数据发送至所述操作负荷模块（2）；若所述数据类型对应的被标记数量首次小于预设数量，则所述主机（1）将该所述数据类型对应的常规数据合并封装成静态的所述负荷控制指令发送至所述操作负荷模块（2）。2.根据权利要求1所述的多通道飞行模拟座舱操控负荷的控制方法，其特征在于：方法还包括如下步骤：在封装后静态的所述负荷控制指令首次发送前，将所述动态数据与首次发送的所述负荷控制指令封装成联合体。3.根据权利要求1所述的多通道飞行模拟座舱操控负荷的控制方法，其特征在于：方法还包括：所述动态数据中包括五段负荷数据，其中，第一段负荷数据用于设置启动力，第二段负荷数据、第三段负荷数据和第四段负荷数据用于设置载荷力，第五段用于设置限位力；当预设的计算时间段内所述动态数据的传输数量少于预设的传输标准时，将所述第二段负荷数据与所述第三段负荷数据合并至对应图形相连的状态。4.根据权利要求1所述的多通道飞行模拟座舱操控负荷的控制方法，其特征在于：所述获取输出操作负荷的所述操作负荷模块（2）的数量以及输出操作负荷的所述操作负荷模块（2）生成的载荷状态数据的步骤中，还包括如下步骤：所述操作负荷模块（2）定时广播发送所述数量数据与所述载荷状态数据；若当前的所述数量数据与当前的所述载荷状态数据均未变化，则所述操作负荷模块（2）在所述数量数据或所述载荷状态数据发生变化时再广播发送最新的所述数量数据与最新的所述载荷状态数据。5.根据权利要求1所述的多通道飞行模拟座舱操控负荷的控制方法，其特征在于：方法还包括如下步骤：所述操作负荷模块（2）在预设的检测时间段中记录动作状态；若是所述动作状态持续为静止，...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡建学，南平，姜诗中，
申请(专利权)人：上海莘汭驱动技术有限公司，
类型：发明
国别省市：