[發(fā)明專利]地面采集飛機(jī)數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310703696.X
• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號(hào): CN103744285A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓承林;革文斌;王振華;吳樹明;吳春庚;解天天
• 申請（專利權(quán)）人: 中航貴州飛機(jī)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G05B9/03
• 分類號(hào): G05B9/03;G01S17/95;G01S13/42;H04L29/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于航空領(lǐng)域，具體涉及一種地面采集飛機(jī)數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)。

背景技術(shù)

飛機(jī)在飛行過程中，飛相對(duì)于周邊的風(fēng)場的速度稱為空速，飛機(jī)的空速的測量是由飛機(jī)的機(jī)械大氣系統(tǒng)提供，飛機(jī)上的空速信息傳送給飛機(jī)上的飛機(jī)控制中心。有人機(jī)的飛機(jī)控制中心將空速顯示出來作為飛行員的操控依據(jù)，無人機(jī)的飛機(jī)控制中心直接是計(jì)算機(jī)，飛機(jī)控制計(jì)算機(jī)接到空速信息，作為操控的依據(jù)將按預(yù)定的程序操作或?qū)⒖账傩畔⑼ㄟ^機(jī)載鏈路系統(tǒng)傳送回地面站，由地面站進(jìn)行操控。當(dāng)機(jī)載大氣系統(tǒng)故障時(shí)，對(duì)有人機(jī)來講，需要飛行員根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)去判斷空速，進(jìn)而操作飛機(jī)，一旦飛行員判斷操作失誤，可能會(huì)引發(fā)機(jī)毀人亡的事故。而對(duì)無人機(jī)來講，機(jī)載大氣系統(tǒng)發(fā)生失誤，則無人機(jī)就沒有了操控的參數(shù)依據(jù)，常規(guī)的解決辦法是讓無人機(jī)不斷的加速，使用地速（GPS速度等）進(jìn)行飛行控制，在風(fēng)速較大的環(huán)境飛行時(shí)，依據(jù)地速飛行是非常危險(xiǎn)的行為，在飛機(jī)降落時(shí)，無論是依據(jù)地速飛行的，還是通過人工地面操作進(jìn)行著陸控制，極可能導(dǎo)致飛機(jī)墜毀的事故。

現(xiàn)有技術(shù)中，解決機(jī)載大氣系統(tǒng)故障的辦法是在飛機(jī)上安裝備用的機(jī)載大所系統(tǒng)。但如果備份的也失效的情況下：如電源出現(xiàn)問題、機(jī)載大氣系統(tǒng)本身均故障、大氣系統(tǒng)數(shù)據(jù)解算系統(tǒng)故障、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)故障時(shí)，飛機(jī)的飛行安全就不能保障。

同樣，飛機(jī)的飛行姿態(tài)信息是由飛機(jī)的慣導(dǎo)系統(tǒng)提供，飛行姿態(tài)信息也是飛機(jī)操控過程中必不可少的參數(shù)之一，如果慣導(dǎo)系統(tǒng)發(fā)生故障，則飛機(jī)同樣的不能安全飛行。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中因飛機(jī)的機(jī)械大氣系統(tǒng)故障所可能導(dǎo)致的飛機(jī)操控沒有依據(jù)的問題，本發(fā)明提供了一種地面采集飛機(jī)數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)。

地面采集飛機(jī)數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)，包括地面站、機(jī)載鏈路系統(tǒng)、飛行控制中心，地面站通過機(jī)載鏈路系統(tǒng)與飛機(jī)上的飛行控制中心互相傳送數(shù)據(jù)，其特征在于：還包括激光測風(fēng)雷達(dá)和數(shù)據(jù)結(jié)合計(jì)算機(jī)，所述的激光測風(fēng)雷達(dá)以自身為中心測量包括飛機(jī)周邊風(fēng)場信息，激光測風(fēng)雷達(dá)將測量信息傳送給數(shù)據(jù)結(jié)合計(jì)算機(jī)，數(shù)據(jù)結(jié)合計(jì)算機(jī)將風(fēng)場信息與飛機(jī)的姿態(tài)信息結(jié)合計(jì)算出飛機(jī)的飛行狀態(tài)；再將飛機(jī)的飛行狀態(tài)傳送給地面站，地面站通過機(jī)載鏈路系統(tǒng)將飛機(jī)的姿態(tài)信息傳送給飛機(jī)上的飛行控制中心。

本發(fā)明通過激光測風(fēng)雷達(dá)，將飛機(jī)周圍的風(fēng)場信息測量出來，再用數(shù)據(jù)結(jié)合計(jì)算機(jī)，將飛機(jī)的姿態(tài)信息與風(fēng)場信息結(jié)合得出空速信息，以地面測量為飛機(jī)的空速提供備份，保證了飛機(jī)大氣系統(tǒng)操作參數(shù)的及時(shí)、正確和有效。保證了飛機(jī)的飛行安全。且本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，適用于民機(jī)、軍機(jī)等有人機(jī)和所有的無人機(jī)。應(yīng)用范圍廣，具有較高的市場應(yīng)用價(jià)值。

附圖說明

本發(fā)明附圖的圖面說明如下：

圖1：機(jī)載大氣、慣導(dǎo)系統(tǒng)故障時(shí)本發(fā)明的工作原理圖；

圖2：無故障時(shí)飛機(jī)采集數(shù)據(jù)工作原理圖；

圖3：使用發(fā)明故障時(shí)飛機(jī)采集數(shù)據(jù)工作原理圖

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，具體實(shí)施方式部分只是以無人機(jī)的地面采集飛機(jī)數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)為例進(jìn)行描述，而有人機(jī)的原理結(jié)構(gòu)與無人機(jī)的結(jié)構(gòu)相同，只是無人機(jī)的地面控制站，簡稱為地面站，對(duì)應(yīng)于有人機(jī)的地面控制中心，無人機(jī)的飛機(jī)上的飛行控制中心是飛行控制計(jì)算機(jī)，故不再重復(fù)陳述。

地面采集飛機(jī)數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)，包括地面站、機(jī)載鏈路系統(tǒng)、飛行控制中心，地面站通過機(jī)載鏈路系統(tǒng)與飛機(jī)上的飛行控制中心互相傳送數(shù)據(jù)，其特征在于：還包括激光測風(fēng)雷達(dá)和數(shù)據(jù)結(jié)合計(jì)算機(jī)，所述的激光測風(fēng)雷達(dá)以自身為中心測量包括飛機(jī)周邊風(fēng)場信息，激光測風(fēng)雷達(dá)將測量信息傳送給數(shù)據(jù)結(jié)合計(jì)算機(jī)，數(shù)據(jù)結(jié)合計(jì)算機(jī)將風(fēng)場信息與飛機(jī)的姿態(tài)信息結(jié)合計(jì)算出飛機(jī)的飛行狀態(tài)；再將飛機(jī)的飛行狀態(tài)傳送給地面站，地面站通過機(jī)載鏈路系統(tǒng)將飛機(jī)的姿態(tài)信息傳送給飛機(jī)上的飛行控制中心。

在上述操作過程中，所述的飛機(jī)的姿態(tài)信息是沒有故障的飛機(jī)慣層系統(tǒng)提供，飛機(jī)慣導(dǎo)信息通過機(jī)載鏈路系統(tǒng)傳送給地面站，地面站再將飛機(jī)的姿態(tài)信息傳送給數(shù)據(jù)結(jié)合計(jì)算機(jī)。

如飛機(jī)的慣導(dǎo)系統(tǒng)也發(fā)生故障的時(shí)候，則本發(fā)明還包括測距測姿測速雷達(dá)，測距測姿測速雷達(dá)以自身為原點(diǎn)，測量的信息直接傳送給數(shù)據(jù)結(jié)合計(jì)算機(jī)，再解算出飛機(jī)的姿態(tài)信息，并與飛機(jī)的空速信息結(jié)合，計(jì)算出飛機(jī)的狀態(tài)信息。

圖1中，表示了激光測風(fēng)雷達(dá)與測距測姿測速雷達(dá)均工作時(shí)的數(shù)據(jù)傳送關(guān)系。再結(jié)合圖2中如果飛機(jī)工作正常情況下的數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)年P(guān)系，則得出圖3中，當(dāng)機(jī)載大氣、機(jī)載慣導(dǎo)系統(tǒng)均發(fā)生故障的情況下，地面采集飛機(jī)數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)如圖1中工作，通過數(shù)據(jù)結(jié)合計(jì)算機(jī)得出飛機(jī)的信息再傳送回地面站，進(jìn)行通過機(jī)載鏈路系統(tǒng)將模擬大氣系統(tǒng)、模擬慣導(dǎo)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳送給飛機(jī)控制計(jì)算機(jī)，作為飛機(jī)操控的參數(shù)依據(jù)。