【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于飞行器的碰撞处理系统、一种包括至少一个能量存储系统和这种碰撞处理系统的飞行器以及一种用于操作这种碰撞处理系统的方法。
技术介绍
1、已经提出，在包括具有高容量的大型电能存储系统的飞行器中，例如电推进垂直起飞和降落(electrically propelled vertical takeoff and landing，evtol)飞行器，应结合专用的碰撞处理系统，以防止在发生重大故障时对地面上的乘客或人员造成严重伤害。在飞行器发生结构损伤的迫降过程中释放大量能量，这种碰撞处理系统可以帮助防止能量从飞行器的能量存储系统释放。还提出，能量存储系统的所述隔离的任何激活都应该是自动的，除非它被证明是不切实际的。特别是，欧洲航空安全局(easa)在参考vtol.2325(a)(4)5(d)下提出了一种合规手段(moc)，所述建议已在其中列出。
2、为了执行对应飞行器的能量存储系统的隔离，必须向其提供碰撞处理系统，该碰撞处理系统能够识别碰撞场景并发出合适的信号，该信号随后可以由对应的飞行器系统进行解释，以便执行能量存储系统的隔离。例如，如果确认发生碰撞，能量存储系统可以立即与剩余的飞行器系统断开连接。考虑到能量存储系统与飞行器的电气系统(包括推进系统和航空电子系统)的完全断开连接，在飞行过程中出现误报碰撞检测时可能会产生灾难性后果，相应的碰撞处理系统必须绝对安全可靠。
3、由于上述合规手段涉及一种新的飞行器类别，即电动vtol飞行器，因此在现有技术中，提供合适的碰撞处理系统的相应问题以前没有得到解
4、因此，虽然在航空业中没有专门的解决方案来解决这个问题，但在汽车行业中已经使用了一些类似的碰撞识别系统来激活安全气囊，然而，这两种使用情况之间存在一定的实质性差异。这一次，预计车祸的机械载荷将远低于航空事故。此外，与航空业相比，与这种系统的误报激活相关联的临界性要低得多。特别地，汽车的安全气囊充气系统通常仅依赖于基于机械触发器或电子加速度传感器识别碰撞场景的单个单元。然后，这些部件与执行某些算法的控制设备相互作用，以做出实际的安全气囊部署决定，从而确保在需要时正确激活。
5、尽管这种装备可以适应飞行器的使用，但必须对安全性和可靠性进行彻底的评估和优化。此外，考虑到潜在故障的灾难性后果，似乎有必要扩展和改进汽车行业中使用的设备和策略，以避免用于飞行器的碰撞处理系统出现单点故障。
技术实现思路
1、为了解决根据上述合规手段为飞行器提供合适的碰撞处理系统的问题，根据本专利技术，提出了一种用于飞行器的碰撞处理系统，包括：高度监控系统，其适于从至少一个高度传感器接收高度数据，并适于在满足预定高度条件时发出高度警告信号；碰撞检测单元，其包括至少一个加速度检测器，并适于当满足预定加速度条件时发出碰撞检测信号；控制单元，其可操作地耦合到高度监控系统和碰撞检测单元以便接收相应的高度警告信号和碰撞检测信号；以及能量存储系统隔离装置，其可操作地耦合到控制单元并且适于在接收到激活信号时电气隔离飞行器的能量存储系统。此外，根据本专利技术，当接收到高度警告信号时，控制单元适于从禁用操作状态转换到启用操作状态，并且当处于启用状态时，在接收到碰撞检测信号时发出停用信号。
2、因此，本专利技术建立了一种碰撞处理系统，该系统能够安全地识别和报告迫降，以便执行能量存储系统隔离。高度监控系统的增加和控制单元的相应启用状态增加了额外的安全层，并避免了错误的触发事件。
3、除了从至少一个高度传感器接收高度数据之外，本专利技术的碰撞处理系统的高度监控系统还可以适于从至少一个速度传感器接收垂直速度数据。因此，预定的高度条件不仅可以取决于飞行器的当前高度，还可以取决于其垂直速度。在这种情况下，可以从对应的输入数据中导出更复杂的参数，例如在考虑到飞行器的当前高度和垂直速度的情况下直到撞击的估计时间，这允许系统具有更高的预测能力和安全水平。
4、此外，当不再接收到高度警告信号时，控制单元可以另外适于在转换回禁用操作状态之前保持其启用操作状态达预定时间。所述预定时间例如可以是1秒，这提高了碰撞处理系统中数据评估的鲁棒性，并避免了控制单元过于频繁地在其启用状态和禁用状态之间转换的操作状态。
5、如上所述，预定高度条件可以与地面以上的最小高度和/或撞击前的估计时间有关。特别地，当评估撞击前的估计时间时，飞行器在地面以上低空悬停或当前正在上升的情况将不会导致控制单元处于启用操作状态，从而为系统提供进一步的安全措施。
6、关于碰撞检测单元，预定的加速度条件可以例如涉及大于阈值加速度值的加速度，例如20g，这是在飞行器的正常操作期间或者甚至在异常但仍然可控的情况(例如紧急着陆)期间不能达到的值。
7、同样如上所述，根据另一方面，本专利技术涉及一种飞行器，该飞行器包括如前所述的至少一个能量存储系统和碰撞处理系统。其中，能量存储系统可以由可再充电电池单元的任何可想象的配置形成，例如多个电池模块，每个电池模块包括由单个电池管理系统控制或通过多个电池管理系统以分布式方式控制的多个电池单元和/或超级模块，每个电池单元和/或超级模块包括多个模块。
8、特别地，在根据本专利技术的飞行器中，高度监控系统可以与飞行器的地形感知警告系统(terrain awareness warning system，taws)集成。这样的系统安装在任何类型的现代飞行器中，并且适于在飞得离地面太近时向飞行器的机组人员输出视觉和/或声学警报。因此，本专利技术允许飞行器的碰撞处理系统和已经存在的地形感知警告系统的集成，以提高可靠性并降低成本。
9、虽然能量存储隔离装置以及至少一个能量存储系统的电池管理系统的不同配置是可能的，但在一个特定示例中，能量存储隔离装置可以与至少一个能量存储系统的电池管理系统集成。例如，该至少一个电池管理系统可以被配置为一旦从碰撞处理系统的控制单元接收到停用信号就直接执行能量存储系统的电气隔离。
10、同样如上所述，飞行器可以是电推进垂直起飞和降落(evtol)类型。
11、根据另一个方面，本专利技术涉及一种用于在根据本专利技术的飞行器中操作如上所述的碰撞处理系统的方法，其包括以下步骤：在飞行器的飞行期间，测量飞行器的高度，如果飞行器的高度满足预定的高度条件，则将控制单元转换到其启用操作状态；测量飞行器的加速度，并且如果飞行器的加速度满足预定的加速度条件，同时控制单元处于其启用状态，则电气隔离飞行器的至少一个能量存储系统。
12、其中，飞行器的高度和飞行器的加速度都可以在飞行器的整个飞行期间被监测，例如以频率在秒和/或毫秒范围内的周期性方式。
13、如以上在根据本专利技术的系统的上下文中所讨论的，除了飞行器的高度之外，还可以测量飞行器的垂直速度。此外，根据本专利技术的方法可以包括在飞行器的高度不再满足预定高度条件的预定本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于飞行器(100)的碰撞处理系统(10)，包括：
2.根据权利要求1所述的碰撞处理系统(10)，
3.根据前述权利要求中任一项所述的碰撞处理系统(10)，
4.根据前述权利要求中任一项所述的碰撞处理系统(10)，
5.根据前述权利要求中任一项所述的碰撞处理系统(10)，
6.一种飞行器(100)，包括至少一个能量存储系统(60)和根据前述权利要求中任一项所述的碰撞处理系统(10)。
7.根据权利要求6所述的飞行器(100)，
8.根据权利要求6或权利要求7所述的飞行器(100)，
9.根据权利要求6至8中任一项所述的飞行器(100)，
10.根据权利要求6至9中任一项所述的飞行器(100)，
11.一种用于在根据权利要求6至10中任一项所述的飞行器(100)中操作根据权利要求1至5中任一项所述的碰撞处理系统(10)的方法，包括以下步骤：
12.根据权利要求11所述的方法，
13.根据权利要求11或权利要求12所述的方法，
...【技术特征摘要】
1.一种用于飞行器(100)的碰撞处理系统(10)，包括：
2.根据权利要求1所述的碰撞处理系统(10)，
3.根据前述权利要求中任一项所述的碰撞处理系统(10)，
4.根据前述权利要求中任一项所述的碰撞处理系统(10)，
5.根据前述权利要求中任一项所述的碰撞处理系统(10)，
6.一种飞行器(100)，包括至少一个能量存储系统(60)和根据前述权利要求中任一项所述的碰撞处理系统(10)。
7.根据权利要求6所述的飞行器(100)，
8.根据权利要求6或权利要求7所...
【专利技术属性】
技术研发人员：塔勒斯·赫耳墨斯·莱斯·戈梅斯，朱利安·卡尔，佩德罗·曼努埃尔·德拉卡马拉·克鲁兹，
申请(专利权)人：百合有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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