一种可控制的FPGA航空发动机ECU软件系统的制作方法

本技术涉及控制软件系统的，尤其是涉及一种可控制的fpga航空发动机ecu软件系统。

背景技术：

1、航空发动机作为飞机的心脏，不仅是飞机飞行的动力，也是促进航空事业发展的重要推动力，人类航空史上的每一次重要变革都与航空发动机的技术进步密不可分。而航空发动机ecu软件系统是航空发动机中的一个核心部分，也被称为发动机的“大脑”。其主要功能是通过收集和处理数据来控制发动机的运行，确保发动机在各种飞行条件下都能高效、稳定地工作。fpga在航空发动机ecu软件系统中扮演着关键角色，在航空发动机ecu软件系统中，fpga主要用于实现发动机控制算法、数据采集、逻辑控制等功能。

2、相关技术中，fpga航空发动机ecu软件系统通常是采集数据反馈给飞行员，然后根据飞行员的操作指令控制航空发动机的动作，主要依赖于飞行员的操作。但是由于不同飞行员的经验不同，操作指令并不是时刻都适配飞行情况，从而导致fpga航空发动机ecu软件系统控制航空发动机的结果也不准确，存在改进之处。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种可控制的fpga航空发动机ecu软件系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、第一方面，本技术提供的一种可控制的fpga航空发动机ecu软件系统，采用如下的技术方案：

3、采集模块，获取航空发动机的传感器数据，根据传感器数据判断得到发动机状态值；

4、安全模块，与采集模块信号连接，用于接收发动机状态值，获取飞行气象数据，结合发动机状态值判断得到飞行风险值；

5、权限模块，与安全模块信号连接，用于接收飞行风险值，获取飞行员信息，根据飞行员信息和飞行风险值判断操作权限是否对飞行员开放；

6、指令模块，与权限模块信号连接，如果操作权限对飞行员开放，则获取飞行员指令，根据飞行员指令控制航空发动机；

7、自动模块，与安全模块、权限模块均信号连接，如果操作权限不对飞行员开放，则根据飞行气象数据生成操作方案，根据操作方案控制航空发动机。

8、优选的，获取航空发动机的传感器数据，根据传感器数据判断得到发动机状态值的步骤，具体为：

9、采集传感器数据并作为实时参数值，并获取航空发动机的标准参数范围；

10、判断实时参数值是否在标准参数范围内，如果实时参数值在标准参数范围内，则判断发动机状态为正常，发动机状态值为100%；

11、如果实时参数值不在标准参数范围内，则判断发动机状态为异常；

12、发动机状态为异常时，获取实时参数值在标准参数范围内的正常参数数量，计算得到正常参数数量占标准参数总数量的正常比值，并将正常比值作为发动机状态值fd。

13、优选的，获取飞行气象数据，结合发动机状态值判断得到飞行风险值的步骤，具体为：

14、获取飞机所处位置的实时的飞行气象数据并记为实时气象数据；

15、获取飞机飞行的最佳气象数据，计算实时气象数据与最佳气象数据的气象差值；

16、从最佳气象数据中查找气象差值对应的最佳气象数值，计算气象差值与最佳气象数值的气象比值；

17、设置不同气象比值的气象权重比，根据气象比值和对应的气象权重比得到飞行风险值af。

18、优选的，获取飞行员信息，根据飞行员信息和飞行风险值判断操作权限是否对飞行员开放的步骤，具体为：

19、统计当前操作飞机的飞行员的基础操作的错误率并记为基础错误率ag；

20、统计飞行员被塔台否决的操作请求的概率并记为判断错误率ap；

21、获取飞行员的历史飞行数据，根据历史飞行数据得到飞行员的操作相似值al；

22、根据操作风险公式计算得到操作风险值ac，其中，、、、、为比例因子且大于0；

23、设置操作风险值阈值，判断操作风险值ac是否大于操作风险值阈值，如果操作风险值ac大于操作风险值阈值，则操作权限不对飞行员开放；

24、如果操作风险值ac不大于操作风险值阈值，则操作权限对飞行员开放。

25、优选的，获取飞行员的历史飞行数据，根据历史飞行数据得到飞行员的操作相似值al的步骤，具体为：

26、获取飞行员的历史飞行数据，从历史飞行数据中提取历史气象数据和历史发动机状态值；

27、将历史气象数据和实时气象数据对比，得到气象相似度；

28、将历史发动机状态值和当前发动机状态值对比，得到发动机相似度；

29、设置相似度阈值，统计达到相似度阈值的气象相似度的气象数量bq，统计达到相似度阈值的发动机相似度的发动机数量bf；

30、根据操作相似值公式计算得到操作相似值al，其中、为比例因子且大于0。

31、优选的，如果操作权限不对飞行员开放，则根据飞行气象数据生成操作方案，根据操作方案控制航空发动机的步骤，具体为：

32、获取所有历史飞行数据，提取气象相似度达到相似度阈值的历史飞行数据并记为第一飞行数据；

33、从所有历史飞行数据中提取发动机相似度达到相似度阈值的历史飞行数据并记为第二飞行数据；

34、形成第一飞行数据和第二飞行数据的飞行交集，判断飞行交集是否为0；

35、如果飞行交集不为0，则统计飞行交集中的飞行方案，得到基础方案库；

36、统计基础方案库中相同的飞行方案的数量，选取数量最多的飞行方案作为操作方案；

37、如果飞行交集为0，则获取调节参数的影响数据，根据影响数据得到操作方案；

38、根据操作方案控制航空发动机，根据操作风险数据设置自动操作时间。

39、优选的，如果飞行交集为0，则获取调节参数的影响数据，根据影响数据得到操作方案的步骤，具体为：

40、获取航空发动机需要调节的调节参数，查找影响调节参数调节方案的影响数据；

41、根据控制变量法得到影响数据一一对应的调节参数值，形成参数对照表；

42、获取实时影响数据，根据参数对照表一一查找对应的调节参数值作为参考调节值；

43、根据历史飞行数据形成不同影响数据的影响权重比，选取最大的影响权重比对应的参考调节值作为实际调节值；

44、获取所有调节参数的实际调节值，形成操作方案。

45、优选的，根据历史飞行数据形成不同影响数据的影响权重比的步骤，具体为：

46、设置不同影响数据的初始影响权重比，所有影响数据的初始影响权重比相同；

47、记录飞行员的操作请求，并根据操作请求时的飞机情况形成自动操作的操作方案作为参考方案；

48、获取实际操作方案，判断参考方案与实际操作方案是否一致，如果参考方案与实际操作方案一致，则影响权重比不作调整；

49、如果参考方案与实际操作方案不一致，则获取飞行员提交的实际操作方案建议，提取实际操作方案建议中的影响数据作为调整数据；

50、设置标准调整值，对调整数据对应的初始影响权重比进行调整，增加一个标准调整值，根据多次操作请求得到影响权重比。

51、优选的，根据操作方案控制航空发动机，根据操作风险数据设置自动操作时间的步骤，具体为：

52、自动操作过程中，实时记录操作风险值，当操作风险值ac不大于操作风险值阈值时，关闭自动操作权限，对飞行员开放操作权限；

53、获取平均操作时间，当飞行员在平均操作时间内没有操作，则提醒飞行员操作；

54、设置等待时间，提醒飞行员操作后，等待时间内飞行员仍未操作，则再次关闭飞行员操作权限，开启自动操作权限。

55、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

56、1.根据发动机的状态，飞行气象情况以及飞行员的操作信息，判断飞行员操作航空发动机的安全风险，根据安全风险决定操作权限是否对飞行员开放。如果操作权限对飞行员开放，则按照飞行员指令控制航空发动机，如果操作权限不对飞行员开放，则ecu软件系统启动自动操作。分不同情况给出不同的航空发动机操作方案，可以使得操作更加贴合实际情况、更加准确，提高了可控制的fpga航空发动机ecu软件系统的准确性。

57、2.根据飞行气象情况，结合飞行员的基础操作的错误率、飞行员被塔台否决的操作请求的概率以及根据历史飞行数据得到飞行员的操作相似值，对当前飞行员操作的操作风险进行评估，从而决定是否开放操作权限给飞行员。根据权限开放，选取更安全的操作方式，提高了可控制的fpga航空发动机ecu软件系统的安全性。

58、3.在ecu软件系统自动操作过程中，利用历史飞行记录作为参考，选取相似飞行环境中数量最多的控制方案作为操作方案。在没有相似飞行环境的控制方案时，根据调节参数的影响数据，选取影响权重比最大的影响数据作为参考依据，得到调节参数值，作为操作方案。自动操作根据过往操作经验给出操作方案，提高了可控制的fpga航空发动机ecu软件系统的智能性。