[發明專利]提供航空器速度控制的飛行控制系統模式和方法

有效

• 申請號: 201210495608.7
• 申請日: 2012-11-28
• 公開（公告）號: CN103144774B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 法夫里西奧·賴斯·卡爾代拉;馬科斯·維尼修斯·坎波斯;小勒納·魯茲·安德廖利;瓦戈納·奧利韋拉·德卡瓦略;達芬·岡薩斯;愛德華多·凱梅利耶爾;丹尼爾·西凱拉;盧卡斯·魯維亞諾
• 申請（專利權）人: 埃姆普里薩有限公司
• 主分類號: B64D31/06
• 分類號: B64D31/06
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司11219
• 代理人: 李寶泉,周亞榮

技術領域

在此的技術涉及人機航空器控制用戶接口，并且更具體地涉及使用瞬間打開關閉開關的閉環速度控制用戶接口系統。示范性示出的非限制實現是在縱軸裝備有閉環控制規則的飛行器中使用的系統、裝置和方法。

背景技術

在飛機制造業的歷史上在飛行員和航空器的空中控制面之間的控制接口受到大量的關注。最早的控制接口非常簡單但是需要很多飛行員技能來操作。現代的“有線飛行”接口利用了許多電子設備來協助飛行員并且使得飛行更安全并且更經濟。在“有線飛行”中，飛行員與電子用戶接口交互，電子用戶接口然后在每一個航空器控制面控制致動器。設計者堅持不懈地工作使得控制用戶接口更安全，更容易理解和操作，并且更有效、效率更高并且更可靠。

使用“控制規則”的所謂“閉環控制”一般地用于控制在飛行期間的航空器。自從20世紀下半時已經使用了反饋控制規則來擴增航空器俯仰軸中的升降舵命令。按照現代的航空器，使用數字控制規則來實現基于顛簸速率、負載系數或它們的組合使用參考命令的控制規則。與負載系數結合的空速也可以作為參考命令被考慮。在一些情形下，全部三個變量被考慮作為參考命令，即，考慮負載系數、顛簸速率和空速。

通常，在航空工業中，沿縱軸在閉環中操作的“有線飛行”航空器保持航空器的飛行路徑而飛行員人工地移動（偏斜）側搖桿控制器來為大多數飛行階段提供負載系數命令。在這種情形下，縱向控制規則提供了中性靜態的速度穩定性和自動配平。該類型的控制規則在巡航中提供卓越的處理性能而在著陸期間不需要該控制規則。更具體地，縱向控制規則常常不提供適當的著陸拉平特性，并且尤其是在著陸期間的速度穩定性。一般而言，在著陸期間當起落架高于跑道表面某一距離時（例如，大約15英尺）時通過增加航空器的俯仰角啟動著陸拉平就足夠減少下降率至想要的量（例如，100--200英尺每分鐘）。在大多數噴氣式飛機中，這將需要俯仰角增加某一數量（例如，1度至3度）。在拉平過程期間所述推進完美地平穩地降低至空轉，而在緊急著陸階段速度穩定性是特別重要的。見例如，The?Airplane?Flying?Handbook（U.S.Federal?aviation?administration?2011）（飛機飛行手冊（美國聯邦航空管理局2011））。

行業中標準的解決方案是利用無線電測高計傳感器。在地面標高以上的高度信息用于將控制規則改變為近地帶有正速度穩定性的配置。因而，已經成為行業標準的是，在用于拉平（即，當航空器海拔達到拉平海拔時）的縱向控制規則中的配置改變是基于無線電測高計信息。具體地，當達到拉平高度時，帶有中性速度穩定性和自動配平的控制規則提供了帶有正速度穩定性的控制規則。然而，這類解決方案已經偶爾呈現在職事件，例如在進近期間由于誤差的高度指示過早啟動拉平。由外部的和內部的原因，例如天線上的水流污染物或結冰、退化的連接器、地形中反射率的變化和污染的跑道，可以干擾無線電測高計信息。與在緊急飛行控制應用中使用無線電測高計有關的另一個挫折是依賴冗余傳感器來保證必需的系統完整性。換句話說，一個無線電測高計失敗的調度可能不能保證必需的安全裕量。

發明內容

我們已經發現，代替或附加使用高度信息，當航空器設為進近配置時，即，當襟翼杠桿設為著陸位置并且起落架被鎖定時，使用縱向控制規則時可以實現速度穩定性。這意味著，當在縱向飛行員監控器中施加力時可以只完成速度的改變。在這種情況之下，通過使用在側搖桿中的瞬間打開關閉開關可以極大地減少配平航空器速度的努力，代替或附加于常規的上下配平開關，使得飛行員選擇空速的任務更加容易。受益于在緊急安全應用中不需要或使用無線電測高計信息，該控制規則在進近和著陸期間提供了良好的處理性能。

在示范性示出的非限制的實現中，呈現了基于負載系數控制的控制規則。例如，飛行控制規則基于一組飛行參數和飛行員監控器的感測的位置計算負載系數命令。飛行員監控器可以是在航空工業中使用的用作與人類飛行員的接口的多個設備中的任何一個，例如控制桿、迷你控制桿、中央搖桿、控制軛或側搖桿。在該示例中，飛行參數包括但不限于襟翼位置、校準空速和動壓。

在此的技術的目標是提出一種飛行控制系統和方法，當航空器被設為進近配置時，即，當襟翼杠桿被設為著陸位置并且起落架被鎖定時，其將正速度穩定性特征增加至縱向控制規則，而不需要使用無線電測高計信息。通過使用側搖桿中瞬間打開關閉開關可以極大地減小在進近期間配平航空器速度的努力。