CN111038683B - 一种双操纵装置指令选择方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于飞机飞行控制技术领域，提出一种双操纵装置指令选择方法，包括：实现主驾优先原则，并当一侧操纵装置卡滞时，选择未卡滞侧位移指令执行。本发明可保留传统电传飞行控制***机械联动式双操纵装置结构和飞控计算机，实现一种根据操纵装置力信号、位移信号、力信号故障标识及位移信号故障标识的操纵装置指令选择器，保证主驾优先原则，并兼顾了操纵装置卡滞故障、位移信号故障或力信号故障等故障模式，实现操纵装置指令的正确合理选取。而且，该方法的应用不需要对电传飞行控制***任何结构部分进行改造，可直接在飞控计算机中增加该算法软件，节约改造成本、缩短研发周期。

Description

一种双操纵装置指令选择方法

技术领域

本发明属于飞机飞行控制技术领域，涉及一种机械联动式双操纵装置指令选择器设计方法。

背景技术

双人驾驶模式飞机，每个驾驶员各有一套操纵装置，操纵装置由机械***实现，且两个操纵装置具有联动功能，即当控制一个操纵装置运动时，另一个操纵装置会联动。飞控计算机需要接收正确的操纵装置的位移指令，从而计算出舵面偏转指令，控制飞机舵面偏转。

通常情况下，双人驾驶模式有主副之分，主驾的操纵指令优先，即飞控计算机需要优先选取主驾的操纵指令。另外，存在一套操纵装置卡阻到某一位置的情况，在这种故障模式下，驾驶员只能操纵正常的操纵装置控制飞机。因此，需要设计操纵装置指令选择器实现对双操纵装置指令的正确选取。

目前国内飞机设计过程中，操纵装置指令选择器分为主驾操纵始终优先型、主驾副驾操纵指令平均型，或通过设置操纵切换开关，实现操纵指令的人工切换。第一种指令选择器不能兼顾操纵装置卡滞故障；第二种指令选择器在操纵装置卡滞情况下会减小飞机的操纵权限；第三种指令选择器需要增加操纵切换开关，增加飞行员操作程序，占用操纵装置空间，增加研制成本。

发明内容

发明目的：针对电传飞机机械联动式双操纵装置，提出一种双操纵装置指令选择方法，根据操纵装置力信号、位移信号、力信号故障标识和位移信号故障标识，进行实时选取操纵指令信号。

技术方案：

一种双操纵装置指令选择方法，包括：

实现主驾优先原则，并当一侧操纵装置卡滞时，选择未卡滞侧位移指令执行。

具体为：

主驾位移信号正常，且主/副驾指令选择标识为主驾，则选取主驾位移信号为指令信号；

若主驾位移信号正常和主/副驾指令选择标识为主驾至少有一个条件不满足，若副驾位移信号正常，且主/副驾指令选择标识为副驾，则选取副驾位移信号为指令信号；

若主驾位移信号正常和主/副驾指令选择标识为主驾至少有一个条件不满足，并且副驾位移信号正常和主/副驾指令选择标识为副驾至少有一个条件不满足时，若主侧位移信号正常，则选取主驾位移信号为指令信号；若主侧位移信号故障，且副驾位移信号正常，则选取副驾位移信号为指令信号；若主侧位移信号故障，且副驾位移信号故障，则设置0为指令信号，当主驾和副驾的位移信号都故障时，飞控***会降级至机械操纵模态。

还包括：

若飞机无机械操纵模态，则需要增加位移信号传感器余度配置，使位移信号达到不会故障的目标。

实现手段包括：

步骤1、飞控计算机接收主驾驾驶杆操纵装置的多余度位移信号和力信号，并根据余度表决算法表决出主驾位移信号故障标识、主驾位移信号表决值、主驾力信号故障标识及主驾力信号表决值；根据副驾驾驶杆操纵装置的多余度位移信号和力信号表决出副驾位移信号故障标识、副驾位移信号表决值、副驾力信号故障标识及副驾力信号表决值；

步骤2、根据主驾力信号表决值、副驾力信号表决值、主驾力信号故障标识及副驾力信号故障标识实现左/副驾指令选择。

步骤2包括：

a)主驾力信号和副驾力信号有一个故障时，则选择力信号未故障侧；

b)主驾力信号和副驾力信号都故障时，则选择主驾；

步骤2还包括：

c)主驾力信号和副驾力信号都正常时：

主驾力信号和副驾力信号都小于门限值(认为无操纵)，则选择主驾；

主驾力信号和副驾力信号都大于门限值，则选择主驾。

步骤2还包括：

c)主驾力信号和副驾力信号都正常时：

主驾力信号大于门限值，副驾力信号小于门限值，则选择主驾；

主驾力信号小于门限值，且副驾力信号大于门限值，则选择副驾，除非主驾力信号大于门限值，否则一直选择副驾。

步骤1中，

所述力信号由力传感器获得，力传感器用于测量驾驶员操纵驾驶杆的力；多余度位移信号由位移传感器获得，位移传感器用于测量驾驶杆移动的位移。

有益效果：

本发明可保留传统电传飞行控制***机械联动式双操纵装置结构和飞控计算机，实现一种根据操纵装置力信号、位移信号、力信号故障标识及位移信号故障标识的操纵装置指令选择器，保证主驾优先原则，并兼顾了操纵装置卡滞故障、位移信号故障或力信号故障等故障模式，实现操纵装置指令的正确合理选取。而且，该方法的应用不需要对电传飞行控制***任何结构部分进行改造，可直接在飞控计算机中增加该算法软件，节约改造成本、缩短研发周期。

附图说明

图1为本发明实施例逻辑框图1。

图2为本发明实施例逻辑框图2。

具体实施方式

电传飞机中驾驶杆操纵装置具有位移传感器和力传感器，力传感器用于测量驾驶员操纵驾驶杆的力，位移传感器用于测量驾驶杆移动的位移。并且，为了提高操纵装置信号测量的可靠性，通常布置有多余度的位移传感器和力传感器；

飞控计算机接收主驾驾驶杆操纵装置的多余度位移信号和力信号，并根据余度表决算法表决出主驾位移信号故障标识、主驾位移信号表决值、主驾力信号故障标识及主驾力信号表决值。同理，根据副驾驾驶杆操纵装置的多余度位移信号和力信号表决出副驾位移信号故障标识、副驾位移信号表决值、副驾力信号故障标识及副驾力信号表决值；

根据主驾力信号表决值、副驾力信号表决值、主驾力信号故障标识及副驾力信号故障标识实现左/副驾指令选择标识逻辑算法，实现以下功能：

a)主驾力信号和副驾力信号有一个故障时，则选择力信号未故障侧；

b)主驾力信号和副驾力信号都故障时，则选择主驾；

c)主驾力信号和副驾力信号都正常时：

主驾力信号和副驾力信号都小于门限值(认为无操纵)，则选择主驾；

主驾力信号和副驾力信号都大于门限值，则选择主驾；

主驾力信号大于门限值，副驾力信号小于门限值，则选择主驾；

主驾力信号小于门限值，且副驾力信号大于门限值，则选择副驾，除非主驾力信号大于门限值，否则一直选择副驾；

根据第(4)步实现的主/副驾指令选择标识，结合主驾位移信号、副驾位移信号、主驾位移信号故障标识及副驾位移信号故障标识，实现以下功能：

主驾位移信号正常，且主/副驾指令选择标识为主驾，则选取主驾位移信号为指令信号；

若主驾位移信号正常和主/副驾指令选择标识为主驾至少有一个条件不满足，若副驾位移信号正常，且主/副驾指令选择标识为副驾，则选取副驾位移信号为指令信号；

若主驾位移信号正常和主/副驾指令选择标识为主驾至少有一个条件不满足，并且副驾位移信号正常和主/副驾指令选择标识为副驾至少有一个条件不满足时，若主侧位移信号正常，则选取主驾位移信号为指令信号；若主侧位移信号故障，且副驾位移信号正常，则选取副驾位移信号为指令信号；若主侧位移信号故障，且副驾位移信号故障，则设置0为指令信号，当主驾和副驾的位移信号都故障时，飞控***会降级至机械操纵模态，若飞机无机械操纵模态，则需要增加位移信号传感器余度配置，使位移信号达到不会故障的目标；

根据上述技术方案，即可实现主驾优先原则，并当一侧操纵装置卡滞时，驾驶员不要操纵卡滞侧(飞行手册中会要求驾驶员这样做)，上述指令选择方法可以保证选择未卡滞侧位移指令。另外，该指令选择方法考虑了力信号故障、位移信号故障等故障模式。

根据上述操纵装置指令选择方案，在飞控计算机中的软件增加该算法，即可实现对机械联动式双操纵装置指令的正确选择。

实施例

以左右座驾驶模式，驾驶杆操纵装置为例，下面结合附图和实施方式对一种双操纵装置指令选择器做具体说明。

步骤1：根据已有的飞控计算机的余度表决算法及力、位移传感器信号获取左座位移信号表决值、左座力信号表决值、左座位移信号故障标识、左座力信号故障标识、右座位移信号表决值、右座力信号表决值、右座位移信号故障标识、右座力信号故障标识；

步骤2：根据左座力信号表决值、右座力信号表决值、左座力信号故障标识及右座力信号故障标识实现左/右座指令选择标识CMD_SELECT_ST逻辑算法，逻辑框图如图1所示。

步骤3：根据步骤2实现的左/右座指令选择标识CMD_SELECT_ST，结合左座位移信号、右座位移信号、左座位移信号故障标识及右座位移信号故障标识，选择出最终的位移指令，逻辑如图2所示。

步骤4：根据步骤2和步骤3的逻辑编制成软件，加载至飞控计算机中，即可实现对双操纵装置指令的正确选取。

Claims (7)

1.一种双操纵装置指令选择方法，其特征在于，包括：

实现主驾优先原则，并当一侧操纵装置卡滞时，选择未卡滞侧位移指令执行，具体为：

主驾位移信号正常，且主/副驾指令选择标识为主驾，则选取主驾位移信号为指令信号；

若主驾位移信号正常和主/副驾指令选择标识为主驾至少有一个条件不满足，若副驾位移信号正常，且主/副驾指令选择标识为副驾，则选取副驾位移信号为指令信号；

若主驾位移信号正常和主/副驾指令选择标识为主驾至少有一个条件不满足，并且副驾位移信号正常和主/副驾指令选择标识为副驾至少有一个条件不满足时，若主侧位移信号正常，则选取主驾位移信号为指令信号；若主侧位移信号故障，且副驾位移信号正常，则选取副驾位移信号为指令信号；若主侧位移信号故障，且副驾位移信号故障，则设置0为指令信号，当主驾和副驾的位移信号都故障时，飞控***会降级至机械操纵模态。

2.如权利要求1所述的一种双操纵装置指令选择方法，其特征在于，还包括：

若飞机无机械操纵模态，则需要增加位移信号传感器余度配置，使位移信号达到不会故障的目标。

3.如权利要求1所述的一种双操纵装置指令选择方法，其特征在于，实现手段包括：

步骤1、飞控计算机接收主驾驾驶杆操纵装置的多余度位移信号和力信号，并根据余度表决算法表决出主驾位移信号故障标识、主驾位移信号表决值、主驾力信号故障标识及主驾力信号表决值；根据副驾驾驶杆操纵装置的多余度位移信号和力信号表决出副驾位移信号故障标识、副驾位移信号表决值、副驾力信号故障标识及副驾力信号表决值；

步骤2、根据主驾力信号表决值、副驾力信号表决值、主驾力信号故障标识及副驾力信号故障标识实现左/副驾指令选择。

4.如权利要求3所述的一种双操纵装置指令选择方法，其特征在于，步骤2包括：

a)主驾力信号和副驾力信号有一个故障时，则选择力信号未故障侧；

b)主驾力信号和副驾力信号都故障时，则选择主驾。

5.如权利要求3所述的一种双操纵装置指令选择方法，其特征在于，步骤2还包括：

c)主驾力信号和副驾力信号都正常时：

主驾力信号和副驾力信号都小于门限值(认为无操纵)，则选择主驾；

主驾力信号和副驾力信号都大于门限值，则选择主驾。

6.如权利要求3所述的一种双操纵装置指令选择方法，其特征在于，步骤2还包括：

c)主驾力信号和副驾力信号都正常时：

主驾力信号大于门限值，副驾力信号小于门限值，则选择主驾；

主驾力信号小于门限值，且副驾力信号大于门限值，则选择副驾，除非主驾力信号大于门限值，否则一直选择副驾。

7.如权利要求3所述的一种双操纵装置指令选择方法，其特征在于，步骤1中，

所述力信号由力传感器获得，力传感器用于测量驾驶员操纵驾驶杆的力；多余度位移信号由位移传感器获得，位移传感器用于测量驾驶杆移动的位移。

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