[發明專利]飛行控制系統及具有這種系統的航空器

有效

• 申請號: 201110238477.X
• 申請日: 2011-05-10
• 公開（公告）號: CN102289206A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: P·布羅
• 申請（專利權）人: 空中客車運營公司
• 主分類號: G05B15/02
• 分類號: G05B15/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 李麗

技術領域

本發明涉及航空器中存在的飛行控制系統(Flight?Control?Systems)。

背景技術

這些飛行控制系統是控制機構(駕駛桿、腳操縱桿等)和航空器的各種可動飛行面(如方向操縱舵、升降舵、副翼、安定面等)之間的接口。

現代航線飛機擁有“電傳操縱系統(fly?byw?wire)”類型的飛行控制系統，其中對控制機構的機械動作變換為向控制飛行面移動的致動器傳遞的信號，這些命令通過先進計算機被傳遞給致動器。

這些命令按照多種類型的法則計算出來。這些法則之一，稱為正常法則，是一種輔助駕駛法則，它再處理控制機構提供的駕駛設定值以優化駕駛條件(乘客的舒適度、飛機的穩定性、飛行狀態范圍的保護等)。所謂直接法則的另一種法則是這樣一種法則：其只是將電飛行控制命令所傳輸的飛機位移指令重新記錄，而不對這些旨在改善駕駛性能的信號進行再處理。

已經知道如圖1所示的一種飛行控制系統1，其包括控制模塊2，控制模塊具有兩個計算機組4和5，以確定待傳遞給致動器3的控制命令。

計算機組4包括：兩個計算機4-1和4-2，其能按正常的和直接的控制法則計算確定的致動器3控制(這些計算機稱為主計算機)；和一個計算機4-3，其僅能按直接法則計算確定控制(該計算機稱為副計算機)。

計算機組5包括一個主計算機5-1和兩個副計算機5-2和5-3。

所有計算機都安裝在航空電子機柜中，并通過點到點模擬直接鏈路與致動器通信。

這些致動器被連接到一個或兩個計算機，在兩個計算機的情況下采取“主控/備用”的體系結構，主計算機保證傳遞給致動器的控制信號的有效性，以此保證裝置的完整性。當主計算機發生故障時，“備用”計算機頂上，以保證總有一個計算機可用。

為保證其命令的有效性，每個計算機都具有在圖1上沒有示出的具有雙計算單元的結構(這涉及雙路徑計算機，亦稱“雙工”計算機)。

第一單元是控制單元(COM)，其執行實現計算機功能所需的處理，就是說，確定給致動器的控制信號。

該第二單元是監測或監視單元(MON)，它在自身方面執行相同類型的操作，接著對每個單元所獲得的數值進行比較，若存在超出允許的允差閾值的偏差，則該計算機自動地不運行。這時它變得不可操作，并被宣稱出現故障，以便另一個計算機可來代替以實現出現故障的計算機所留下的功能。

因此，每個計算機都被設置用于檢測其本身的故障，并禁止相應輸出，同時指示其狀態。

主計算機和副計算機的硬件不同，以使計算機組(硬件相異性)同時發生故障的危險減到最小。

另外，每個計算機的兩個路徑(COM和MON)的硬件是相同的，但為安全起見，這兩個路徑的軟件不同以保證軟件相異性。

發明內容

本發明旨在提供一種飛行控制系統，相對于上述現有技術的體系結構，其具有改變過的體系結構，同時該體系結構在硬件和軟件資源方面成本較低，但仍滿足與現有技術系統相同的安全和可用性要求。

為此，本發明提出一種航空器用的飛行控制系統，其中控制命令在飛行控制模塊和可動飛行面的至少一個致動器之間傳送，飛行控制模塊包括至少一個第一和第二計算機，每個計算機都適于為每個致動器按照該致動器所操縱的飛行面的至少一個預定的控制法則來計算一確定的控制命令。

按照本發明，所提出的系統的特征在于，每個致動器都包括至少兩個邏輯單元，它們適于接收來自所有計算機的命令，每個邏輯單元都適于：

-將所接收的命令彼此間進行比較，并按照所有致動器所共用的一預定的選擇邏輯，根據比較結果來選擇一所謂主控計算機的計算機，主控計算機的控制命令確保有效，以便由所考慮的致動器執行；和

-向全部計算機傳遞主控計算機選擇信息；

并且，每個計算機都適于基于從全部致動器所接收到的主控計算機選擇信息，自行決定作為主控計算機，或不然自行決定作為一個所謂從計算機的計算機，在全部計算機中最終確定出唯一主控計算機。

在每個致動器的每個邏輯單元中應用相同的主控計算機選擇邏輯，允許實現為全部致動器選擇唯一的主控計算機，其中，該相同的主控計算機選擇邏輯與基于這些致動器所傳輸的選擇信息能自行決定作為主控計算機或從計算機的計算機的使用相關。