飞行器驾驶控制方法技术

一种飞行器驾驶控制方法，包括下列步骤：接收改变飞行器的当前速度矢量的至少一个第一指令；基于所接收的所述至少一个第一指令来确定飞行器的目标速度矢量；并且至少基于所述目标速度矢量来确定以飞行器的至少一个致动器为目的地的至少一个致动命令，以便根据接收到的所述至少一个第一指令改变飞行器的位移。

【技术实现步骤摘要】
飞行器驾驶控制方法
本专利技术涉及飞行器驾驶的控制方法。
技术介绍
在现代飞行器中，位移由驾驶员借助于油门操纵杆(manettedegaz)、小型驾驶杆和踏板控制。飞行控制计算机解释驾驶员在这些元件上的动作，并控制装置的相关控制面。这些控制面用电气和/或液压方式控制。图1举例说明飞行器控制面的示例：副翼10、阻流片11(英语“spoiler”)、方向舵12(英语“rudder”)、升降舵13(英语“elevator”)、可调节水平尾翼14、机翼前缘15、和襟翼16。运输飞行器的飞行控制计算机一般允许驾驶员通过驾驶杆给出飞行器姿态或者更换姿态的指令来控制飞行器的姿态(俯仰角、横摆角等等)。该飞行器姿态控制允许驾驶员改变飞行器速度矢量VV(英语“velocityvector”)的朝向，并因而改变它在空间中的轨迹。该矢量的朝向用航向角(英语“trackangle”)和飞行轨迹倾斜角(英语“flightpathangle”)定义。飞行器速度矢量今天是呈现给驾驶员用于辅助驾驶员操纵飞行器的信息。图2举例说明驾驶台控制屏的图形界面(英语“Head-UpDisplay(前导显示器)”)。这个界面提供不同的信息，例如，速度标度200(英语“Speedscale”)、相对于地面的速度201(英语“Groundspeed(地面速度)”、横摆角202(英语“Bankangle”)、俯仰标度203(英语“Pitchscale”)、纵向基准稳度204(英语“Aircraftreference”)、通常出自无线电测高仪测量的飞行器对地高度205(英语“RadioHeight”)、航向标度206(英语“Heading/trackscale”)、垂直速度207(英语“verticalvelocity”)、相对于高度表调零的高度208(英语“altitude(高度)”)。该界面还包括水准标尺209，表示飞行器的速度矢量指向的点。这样一种界面允许驾驶员能够实时地了解飞行器相对于环境的速度矢量的朝向。另外，驾驶员甚至可以差不多实时地看见速度矢量的朝向随着其对驾驶台(小型驾驶杆、操纵杆等)控制的动作的演变。着陆时，驾驶员同样得到辅助，因为可以看着表示在着陆跑道上速度矢量的水准标尺，以此保证精确地接近跑道。但是本专利技术人已经认为，利用这种类型界面可以给飞行器驾驶方式带来改进。本专利技术人已经注意到，在驾驶员观察到水准标尺在一个位置存在并驱动装置构件的时刻、和它可以观察到这些动作对速度矢量作用的结果(水准标尺新位置)以便再次驱动装置构件的时刻之间存在一个潜伏时间。该潜伏时间尤其可能是致动器的响应时间和飞行器的飞行动力学造成的。因此，驾驶员应该预知这个动力学并预料他所采取的不同动作的对速度矢量的结果。事实上驾驶员打算把水准标尺从A点带向B点，并发现为此要实现良好的动作(确定要实现的控制面，并确定在这些控制面上适当的动作)。
技术实现思路
因而，本专利技术人已经更新了改进飞行器驾驶模式的需要。本专利技术就是在这种背景下作出的。本专利技术的第一方面涉及飞行器驾驶控制方法，包括下列步骤：-接收改变飞行器的当前速度矢量的至少一个第一指令，-基于接收到的所述至少一个第一指令来确定飞行器的目标速度矢量，和-至少基于所述目标速度矢量来确定以飞行器的至少一个致动器为目的地的至少一个致动命令，以便根据接收到的至少一个第一指令来改变飞行器的位移。因此能便于对飞行器的手动控制和驾驶。为了简化机组人员的驾驶，速度矢量可以显示在图形界面上，其中该速度矢量从驾驶台出发、相对于外部环境的视野进行表示。本专利技术特别是在受干扰(诸如湍流或阵风等)的情况下有用。驾驶简化以及引入高级随动(除姿态随动外还有速度矢量随动)允许较好地管理在空间中的轨迹。通过驾驶简化，驾驶员可以更容易面对关键情况，这改进飞行器的安全。驾驶员可以利用小型驾驶杆来改变目标速度矢量，这减少了驾驶员的操作次数并允许定义与驾驶员在驾驶界面(例如，“Head-upDisplay(前导显示器)”)上可见的结果接近的指令。飞行器的位移用速度矢量由驾驶员定义，不必再为了引导方向而定义不同的位移参数(横摆角、俯仰角等等)。目标速度矢量的显示(补充当前速度矢量)允许减少驾驶员的预测需要。从目标速度矢量出发，自动定义要被控制的控制面以及相关联的命令。与现有技术驾驶方式相比，按照本专利技术实施方式的驾驶方式，要求驾驶员的较少活动(较少操作和较少心理预测)。于是，这缩短了驾驶员的反应时间。这同样限制误操作的风险。例如，至少一个致动器能够使飞行器的控制面移动。于是，驾驶员可以直接作用于飞行器的速度矢量的朝向。改变飞行器的当前速度矢量的至少一个指令可以涉及飞行轨迹的航向角和/或倾角。这些角度允许简单而直接地确定目标速度矢量。该方法还可以包括下列步骤：-接收改变已确定的目标速度矢量的朝向的指令，以及-根据所接收到的指令来改变目标速度矢量，所述致动命令是基于这样改变的目标速度矢量来确定的。于是，可以直接给出目标速度矢量的定义，而不必引用当前速度矢量。例如，这个直接定义可以利用自动驾驶仪的设定值的选择界面(在某些飞机中自动驾驶仪可以由FCU(英语“FlightControlUnit”的缩写)指定)上实现。驾驶员或者自动驾驶仪的这个直接定义可能更快速，例如，在紧急或失去方位标的情况下。例如，该方法还包括下列步骤：-检测出驾驶接口的移动，-根据检测出的移动来确定至少一个改变指令。于是，驾驶员可以通过操纵驾驶元件，例如，小型驾驶杆或者图形界面上的元件，来确定目标速度矢量。该方法还可以包括产生驾驶图形界面的至少一个显示信号的步骤，驾驶图形界面包括所述当前速度矢量的表示，所述显示信号被配置为引起显示目标速度矢量的表示。这个步骤并不打算实现目标速度矢量的认知内容的简单呈现，而是想要给该信息提供特别的布置，以便允许驾驶员能够有效地与飞行器交相互作用。按照这个步骤的显示提供以下技术效果：它表现在用户心理活动的水平上，允许用户选择要赋予飞行器的姿态并更快捷、更有效率和更安全地考虑对飞行器进行的操作。该方法还可以包括产生被配置来引起显示辅助与目标驾驶轨迹对准的辅助对准元件的显示信号的步骤，所述辅助对准元件与目标速度矢量的所述图形表示相关联。辅助对准尤其可以允许便于在跑道上着陆。例如，该方法还可以包括在与目标轨迹对准异常和/或目标速度矢量与目标轨迹之间一致性异常的情况下产生报警信号的步骤。于是，有可能改进在误操作的情况下的飞行器安全。本专利技术的第二方面涉及计算机程序以及计算机程序产品和这样的程序和产品的存储介质，当该程序被飞行器驾驶控制系统的处理器装载并执行时，允许实现按照该第一方面的方法。本专利技术的第三方面涉及飞行器驾驶控制系统。该系统包括一个处理单元，被配置来实现按照该第一方面的方法。具体地说，该处理单元被配置来接收改变飞行器的当前速度矢量的朝向的至少一个第一指令，基于接收到的所述至少一个第一指令来确定飞行器的目标速度矢量，并且至少基于所述目标速度矢量来确定以飞行器的至少一个致动器为目的地的至少一个致动命令，以便根据接收到的至少一个第一指令来改变飞行器的位移。该处理单元还可以被配置来产生驾驶图形界面的至少一个显示信号，驾驶图形界面包括所述当前速度矢量的表示，所述显示信号被配置来引起显本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种飞行器驾驶控制方法，包括下列步骤：?接收(S101)改变飞行器的当前速度矢量的朝向的至少一个第一指令，?基于接收到的所述至少一个第一指令来确定(S103)飞行器的目标速度矢量，以及?至少基于所述目标速度矢量来确定(S104)以飞行器的至少一个致动器为目的地的至少一个致动命令，以便根据接收到的至少一个第一指令来改变飞行器的位移，该方法还包括下列步骤：?接收改变已确定的目标速度矢量的朝向的指令，以及?根据所接收到的指令来改变目标速度矢量，所述致动命令是基于这样改变的目标速度矢量来确定的。

【技术特征摘要】
2012.05.11 FR 12543161.一种飞行器驾驶控制方法，包括下列步骤：-接收(S101)改变飞行器的当前速度矢量的朝向的由驾驶员直接提供的至少一个第一指令，-基于由驾驶员直接提供的所述至少一个第一指令来确定(S103)飞行器的目标速度矢量，以及-至少基于所述目标速度矢量来确定(S104)以飞行器的至少一个致动器为目的地的至少一个致动命令，以便根据接收到的所述至少一个第一指令来改变飞行器的位移，该方法还包括下列步骤：-接收改变已确定的目标速度矢量的朝向的指令，-根据所接收到的指令来改变目标速度矢量，所述致动命令是基于这样改变的目标速度矢量来确定的，以及-产生(S113)驾驶图形界面的至少一个显示信号的步骤，驾驶图形界面包括所述当前速度矢量的表示，所述显示信号被配置来引起显示目标速度矢量的表示，其中所述目标速度矢量是通过驾驶员指引所显示的所述目标速度矢量的所述表示来直接限定的，以及其中基于由驾驶员直接限定的所述目标速度矢量，来调整飞行器的当前飞行路径并且自动控制飞行器的所述至少一个致动器，而无需驾驶员直接作用于所述至少一个致动器。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个致动器能够使飞行器的控制面(10-16)移动。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，改变飞行器的当前速度矢量的至少一个指令涉及飞行轨迹的航向角。4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，改变飞行器的当前速度矢量的至少一个指令涉及飞行轨迹倾斜角。5.根据权利要求1或2所述的方法，还包括下列步骤：-检测(S100)驾驶接口的移动，-根据检测到的移动来确定(S102)至少一个改变指令。6.根据权利要求1所述的方法，还包括产生(S121)被配置为...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·皮约奥，M·埃贝莱，F·佩兰，J·曼佐恩·萨恩切兹，
申请(专利权)人：空中客车运营简化股份公司，
类型：发明
国别省市：