[發明專利]校驗飛行器迎角探測器的測量值一致性的方法和裝置

有效

• 申請號: 201310086619.4
• 申請日: 2013-03-19
• 公開（公告）號: CN103323624B
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: G·肖特;B·若阿蘭;C·伯里斯;X·特倫;D·朗瑟雷
• 申請（專利權）人: 空中客車運營簡化股份公司
• 主分類號: G01P21/00
• 分類號: G01P21/00
• 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

本發明涉及對飛行器的迎角探測器的測量值一致性進行校驗的方法和實施這種方法的裝置。

背景技術

對任何飛行器的操控需要知悉其相對于空氣的相對速度，即相對于相對風的相對速度。該速度借助于靜壓Ps、總壓Pt、迎角α和側滑角β的傳感器進行測定。

通常將飛行器的迎角α定義為相對于飛行器水平面的空氣速度矢量角。同樣地，將飛行器的側滑角β定義為相對于飛行器垂直面的空氣速度矢量角。

與飛行器水平面垂直的飛行器垂直面，意指平行于飛行器后尾翼的垂直安定面的飛行器對稱面。

α的值傳統上通過迎角探測器進行測量，迎角探測器發送隨時間變化的電信號，所述電信號指示本地測量的迎角。這些探測器是葉片類型的，也稱為風標，通常安裝在飛機機頭上，使得測量相對于飛行器水平面的空氣速度矢量角。所述探測器包括與飛行器蒙皮相齊的活動部分。

更為確切的說，圖1示出這種葉片類型的探測器。活動葉片G伸出安置在機身中的底座S。可以理解的是，葉片G是探測器的靈敏部分，因為葉片承受于外部環境。實際上，這類探測器位于飛機的敏感位置，會由于地面維護操作、特別是使用梯子或清潔噴槍、特定氣象條件或飛行中鳥類的撞擊而受到損壞。這類探測器因此會失靈(se bloquer)、扭曲或斷裂。則稱為探測器被卡住。

迎角又稱攻角(航空縮寫詞AoA)的測量原理如下：活動部分G平行于飛機相對風沿本地氣流的方向取向。在底座S中安置的電子器件測量相對基準角活動部分G形成的角度，并將差轉換成迎角的測量信號，在接下來的說明書中所述測量信號將被記為S_α。

出于測量冗余的目的，現代飛機具有多種測量迎角的徑路。每個測量徑路包括一個不同的迎角探測器。一般性地，在氣流最少被飛機的升力元件干擾的飛機機頭上安置三個探測器。飛機因此包括三個測量徑路，它們每個一般地安置在飛機的ADIRU(英文術語“Air Data Inertial Reference Unit”，即大氣數據慣性基準單元)單元的ADR(英文術語“Air Data Reference”，即大氣數據基準)模塊中。

在一個或多個探測器發生故障的情形中產生問題。實際上，檢測葉片G變形引起的故障是困難的。

從專利文獻EP 1 354 212 B1中已知通過應用三重原理校驗三個測量探測器之間的一致性。

根據該原理，可以觀察到當探測器之一提供的結果與另外兩個探測器的結果迥異時的缺陷。則由此推斷該探測器是有缺陷的。

在圖2中說明該三重原理。在圖2A中，探測器2和3指示迎角值：對于探測器2是3°，對于探測器3是3.1°。至于探測器1，它提供與其它探測器的值明顯不同的值8°。探測器1的測量值因此被拒絕。

在其它情形中，三重原理的應用可能會證實是不足夠的。實際上，當兩個探測器提供錯誤的、但相互間一致的信息時，正確的測量值則被拒絕。這種情形表示在圖2B上。探測器1提供為8°的值，探測器3提供為8.1°的值。這些信息是錯誤的不過相互間是一致的。探測器2提供為3°的值，這實際上是正確的迎角值，不過三重原理的應用使得該探測器2的測量值被拒絕。

由迎角探測器實施的測量可由給飛行器配備的不同電子系統、例如失速警報裝置或電動飛行控制系統使用。

則可以理解的是，需要知曉由迎角探測器提供的信息是否正確，以向計算機指示是否其可以考慮或不考慮這些信息。

第一解決方案在于：具有多于測量所需的探測器數的探測器數，或者安裝多個附加控制探測器系統，如在專利文獻EP 1 354 212中所描述的。但是，這些解決方案會產生這些系統集成于飛機中的集成問題。

第二解決方案在于：估算迎角值，并將所估算的值與所測得的值進行比較，以檢測會在僅應用三重原理后出現的可能的錯誤。該解決方案是有效的，通常被使用在新近設計的飛機上。為進一步改善該解決方案，可考慮用迎角探測器失效的檢測部件對其進行完善。

本發明的目的之一在于提供迎角探測器一致性的校驗系統，所述系統不需要安裝附加的探測器。

發明內容

該目的通過一種校驗在飛行器上安裝的迎角探測器的測量值的一致性的校驗方法達到，所述迎角探測器提供稱為第一信號的迎角的測量信號，所述校驗方法包括以下的相繼的步驟：

E1)分析和測量垂直載荷因子的測量信號的變化幅度，垂直載荷因子的測量信號稱為第二信號，由在所述飛行器上安裝的至少一個加速度計提供；