适用于民用支线客机的备份飞行控制方法、装置及系统与流程

本发明涉及飞行控制，特别涉及一种适用于民用支线客机的备份飞行控制方法、装置及系统。

背景技术：

1、飞行控制系统是现代民用飞机上的复杂且关键的系统，对于飞机安全至关重要。在现有的电传飞行控制系统中，个别机型还存在独立于主飞行控制系统，对于飞机部分舵面进行控制以保持飞机姿态的备份飞行控制系统。例如一种飞机的飞行控制系统中采用一对扰流板和水平安定面进行控制的备份飞行控制方式，但是飞机难以保证满足最小可接收控制(mac)要求，无法保证飞机的安全着陆。在一种飞机飞行控制系统中采用液压系统提供电能的备份飞行控制方法，导致设备过于复杂，增加飞机的设备数量。

2、另外，相关技术中提出一种备份飞行控制系统，这种备份控制系统虽然也是在主控制器失效后右备份控制器开始提供控制，但是其始终发出控制指令，由飞机舵面作动器控制端对信号进行选择判断，存在主控制器仍然有效的情况下将备份控制器误激活，导致干扰主控制器对作动器的正常控制。相关技术中还提出一种备份飞行控制系统，但是该备份控制系统核心部件备份控制计算机过于复杂，且处于冷备份状态，在应急情况需要快速启动该备份控制计算机时，无法快速有效接通该设备。

技术实现思路

1、为解决相关技术中主控制器仍然有效的情况下将备份控制器误激活，导致干扰主控制器对作动器正常控制的问题，本发明提供一种适用于民用支线客机的备份飞行控制方法、装置及系统，简单可靠、采用热备份状态且防止误激活，所述技术方案如下：

2、第一方面，提供一种适用于民用支线客机的备份飞行控制系统，包括：驾驶舱指令传感器、驾驶舱中备份飞行控制系统开关、备份控制系统独立蓄电池、备份飞行控制计算机、作动器及舵面，备份飞行控制计算机与驾驶舱指令传感器、驾驶舱中备份飞行控制系统开关、备份控制系统独立蓄电池、作动器连接，备份控制系统独立蓄电池为备份飞行控制计算机提供电源，

3、驾驶舱中备份飞行控制系统开关向备份飞行控制计算机发送用于指示开关状态的开关通断信号；驾驶舱中备份飞行控制系统开关包括预位开关和使能开关，预位开关处于“预位状态”时指示备份飞行控制计算机工作；使能开关处于“使能状态”时指示备份飞行控制计算机输出作动器控制指令；

4、备份飞行控制计算机接收来自驾驶舱指令传感器的操纵指令；

5、备份飞行控制计算机向作动器发送作动器控制指令；

6、作动器基于备份控制计算机发送的作动器控制指令操控舵面。

7、进一步地，备份飞行控制计算机与主飞行控制设备连接，备份飞行控制计算机还向主飞行控制设备发送用于指示备份飞行控制系统工作的状态信号，以便于驾驶员实时获取备份飞行控制系统的工作状态，备份飞行控制计算机不接收主飞行控制设备的信号，保证备份飞行控制计算机尽可能独立工作，避免被主飞行控制设备影响。

8、进一步地，作动器还向备份飞行控制计算机回传用于指示舵面工作状态的监控信号，便于驾驶员实时获取舵面工作状态。

9、可选地，备份飞行控制计算机包括：电源解调模块、指令接收及发送模块、控制律计算模块；

10、电源解调模块，用于对备份控制系统独立蓄电池提供的电流进行处理，转换成自身工作所需的二次电源，同时将部分电流转换成驾驶舱指令传感器能正常工作的电源，以及驱动作动器工作的电源；备份飞行控制计算机给驾驶舱指令传感器和作动器供电，可降低系统设计复杂度；

11、指令接收及发送模块，用于对驾驶舱指令传感器采集的操纵指令进行处理，转换为控制律计算模块能使用的数据，同时将控制律计算模块计算出的作动器控制指令进行处理，转换为作动器能识别的信号；

12、控制律计算模块，对来自指令接收及发送模块的指令进行控制律计算，得到作动器控制指令，通过指令接收及发送模块将该作动器控制指令输出至作动器。其控制律设计足够简单、直观，仅将作动器控制指令全行程与驾驶舱指令传感器全行程相对应，不引入任何反馈。

13、其中，主飞行控制设备包括：飞控计算机，

14、飞控计算机用于接收备份飞行控制计算机发送的用于指示备份飞行控制系统的状态信号，以便于驾驶员实时获取备份飞行控制系统的工作状态。

15、第二方面，提供一种适用于民用支线客机的备份飞行控制方法，用于第一方面任一所述的系统，所述方法包括：

16、备份飞行控制计算机实时接收来自驾驶舱中备份飞行控制系统预位开关的开关通断信号，并判断预位开关是否处于“预位状态”，备份控制系统独立蓄电池为备份飞行控制计算机提供电源；

17、当预位开关处于“预位状态”时，备份飞行控制计算机接入备份控制系统独立蓄电池的电源；

18、备份飞行控制计算机启动，并实时接收来自驾驶舱指令传感器的操纵指令，得到作动器控制指令；

19、备份飞行控制计算机实时接收来自驾驶舱中备份飞行控制系统使能开关的开关通断信号并判断使能开关是否处于“使能状态”；

20、当使能开关处于“使能状态”时，备份飞行控制计算机实时将作动器控制指令快速输出至作动器；

21、作动器基于作动器控制指令操控舵面以控制飞机飞行。

22、相较于冷备份，本发明能在主飞行控制设备无法正常控制飞行的情况下，即在应急情况能快速启动该备份飞行控制系统，实现对飞机姿态的快速稳定控制的目的。

23、进一步，在备份飞行控制计算机启动之后，备份飞行控制计算机进行自检，并将自身健康状态通过主飞行控制系统上传至驾驶员维护显示界面，以便于驾驶员获取备份飞行控制计算机的自检情况。

24、其中，当全机电源启动时，飞机电源给备份控制系统独立蓄电池供电。不论是备份飞行控制系统处于何种状态，飞机电源都给备份控制系统独立蓄电池供电，该步骤贯穿整个流程。这样一直给备份控制系统独立蓄电池供电，可保证独立蓄电池的质量，同时能保证随时给备份控制计算机供电，备份控制计算机可随时工作。

25、第三方面，提供一种适用于民用支线客机的备份飞行控制装置，包括：

26、判断模块，用于实时接收来自驾驶舱中备份飞行控制系统预位开关的开关通断信号，并判断预位开关是否处于“预位状态”；

27、接入模块，用于在预位开关处于“预位状态”时，接入备份控制系统独立蓄电池的电源；

28、获取模块，用于启动并实时接收来自驾驶舱指令传感器的操纵指令，得到作动器控制指令；

29、判断模块，还用于实时接收来自驾驶舱中备份飞行控制系统使能开关的开关通断信号并判断使能开关是否处于“使能状态”；

30、输出模块，用于在使能开关处于“使能状态”时，实时将作动器控制指令快速输出至作动器，以便于作动器操控舵面。

31、第四方面，提供一种适用于民用支线客机的备份飞行控制装置，包括：

32、处理器；

33、用于存储所述处理器可执行指令的存储器；

34、其中，所述处理器被配置为：

35、实时接收来自驾驶舱中备份飞行控制系统预位开关的开关通断信号，并判断预位开关是否处于“预位状态”；

36、在预位开关处于“预位状态”时，接入备份控制系统独立蓄电池的电源；

37、启动并实时接收来自驾驶舱指令传感器的操纵指令，得到作动器控制指令；

38、实时接收来自驾驶舱中备份飞行控制系统使能开关的开关通断信号并判断使能开关是否处于“使能状态”；

39、在使能开关处于“使能状态”时，实时将作动器控制指令快速输出至作动器，以便于作动器操控舵面。

40、第五方面，提供一种计算机可读的存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现第三方面中模块所实现的功能。

41、本发明实现一种完全独立于主飞行控制系统的备份飞行控制系统，当驾驶员监测到主飞行控制系统已无法安全控制飞机时，可快速切换到该备份飞行控制系统，实现对飞机姿态的稳定控制，随后驾驶员既可以选择在空中不断重启主飞控计算机，也可以通过该备份飞行控制系统实现应急着落，保障飞行安全。