[發明專利]飛行管理系統的垂直導航引導模式自動化驗證系統及方法

有效

• 申請號: 201711298996.9
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN108052116B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 張帥;邱敬民;梁瀟;劉峰;馬輝
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司西安飛機設計研究所
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 北京航信高科知識產權代理事務所(普通合伙) 11526
• 代理人: 高原

本發明涉及一種飛行管理系統的垂直導航引導模式自動化驗證系統，屬于航空電子控制技術領域，其通過設置的飛行環境模擬模塊、飛行管理模塊、非航電系統仿真模塊等。本發明的飛行管理系統的垂直導航引導模式自動化驗證系統利用飛行環境模塊模擬飛機的整個飛行過程，其具有飛機自主起飛與著陸、橫滾保持、俯仰保持、高度保持、高度選擇、航向保持、航向選擇以及下滑道選擇、航路點導航等功能，能夠實現飛機的自動引導，可在地面試驗環境下驗證飛機管理系統的可靠性、正確性，具有減少成本、效率高等特點。

技術領域

本發明屬于航空電子控制技術領域，尤其涉及一種飛行管理系統的垂直導航引導模式自動化驗證系統及方法。

背景技術

飛行管理系統是現代航空電子系統的重要組成部分，其通過導航設備傳感器，確定飛機當前的位置狀態信息，從而為飛機未來的水平軌跡和垂直軌跡進行預測，精確引導飛機飛行。目前已經在民用以及軍用飛機上進行廣泛的使用。

飛行管理系統垂直導航功能是在飛機飛行狀態下進行引導計算的，并且其工作模式眾多，條件觸發復雜，如何在地面試驗室驗證其功能的正確性，成為一個重要的問題，尤其是此功能如何進行自動化驗證更顯的尤為重要。

發明內容

本發明的目的是提供一種一種飛行管理系統的垂直導航引導模式自動化驗證系統及方法，用于在地面試驗環境下驗證飛機管理系統的可靠性、正確性，減少成本、提高效率。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：一種飛行管理系統的垂直導航引導模式自動化驗證系統，其包括

飛行環境模擬模塊，飛行環境模擬模塊模擬仿真飛機的動力學特性、運動學特性、大氣環境特性以及飛機的飛行控制系統和自動飛行控制系統、動力系統，并輸出飛機的模擬飛行數據、模擬狀態數據和模擬環境數據；

飛行管理模塊，飛行管理模塊接收飛行環境模擬模塊產生的飛行數據、狀態數據和環境數據，并計算出與預定飛行路徑之間的引導偏差數據，并將引導偏差數據輸入飛行環境模擬模塊產生飛機控制指令；

非航電系統仿真模塊，非航電系統仿真模塊接收飛行環境模擬模塊產生模擬飛行數據、模擬狀態數據和模擬環境數據與標準數據進行比對，并模擬飛行管理模塊的工作模態指令，并將工作模態指令傳遞給飛行環境模擬模塊和飛行管理模塊；

飛行環境模擬模塊根據工作模態指令進入相應工作模態，飛行管理模塊根據工作模態指令輸出引導指令，并將引導指令傳給給飛行環境模擬模塊，飛行環境模擬模塊根據引導指令完成跟蹤，實現相應工作模態的修正。

進一步的，還包括ARINC429總線監控器，ARINC429總線監控器監控飛行管理模塊的狀態引導數據產生引導指令，并將引導指令傳遞給飛行環境模擬模塊。

進一步的，還包括AFDX總線監控器，AFDX總線監控器采集飛行環境模擬模塊輸出的傳感器數據，并經過數據格式轉換，傳遞給飛行管理模塊。

進一步的，飛行管理模塊加載飛行計劃，用于定義飛行路徑。

進一步的，還包括數據記錄與分析模塊，數據記錄與分析模塊記錄飛行環境模擬模塊產生的模擬飛行數據、模擬狀態數據和模擬環境數據、飛行管理模塊產生的引導數據、非航電系統仿真模塊產生的工作模態指令。

本發明還提供了一種飛行管理系統的垂直導航引導模式自動化驗證方法，其包括

第一，飛行環境模擬模塊模擬仿真飛機的動力學特性、運動學特性、大氣環境特性以及飛機的飛行控制系統和自動飛行控制系統、動力系統，并輸出飛機的模擬飛行數據、模擬狀態數據和模擬環境數據；

第二，飛行管理模塊接收飛行環境模擬模塊產生的飛行數據、狀態數據和環境數據，并計算出與預定飛行路徑之間的引導偏差數據，并將引導偏差數據輸入飛行環境模擬模塊產生飛機控制指令；