一種飛行控制系統地面狀態的判定方法與流程
2023-05-30 07:12:26 1
本發明屬於飛行控制系統安全性設計技術，涉及對飛行控制系統地面狀態的判定方法。
背景技術：
某型飛機飛行控制系統的地面狀態作為一種典型的飛行控制模態，通過在縱向控制結構中增加地面濾波器，來實現起落和地面狀態的切換，減小控制瞬態，實現地面狀態的有效控制。常規的地面狀態條件判定方法，依賴於機輪承載信號的狀態，而機輪承載信號來自兩個兩餘度機輪承載硬體開關。這種常規的地面狀態條件判定方法的缺點是：第一、安全性和可靠性差，機輪承載硬體開關信號狀態源於機輪的機械壓力，容易受到外界影響，並且兩個兩餘度機輪承載硬體開關易產生2：2的機輪承載奇異故障，難以滿足目前高安全、高可靠的使用要求；第二、硬體開關故障率高，導致系統維護性降低。
技術實現要素：
本發明的目的是：本發明提出一種飛行控制系統地面狀態的判定方法，可靠、有效，避免採用機輪承載信號作為地面狀態判定的唯一條件的不足，保證飛行控制系統起落和地面狀態的有效切換，實現地面狀態的有效控制，滿足飛機飛行控制系統的內、外場使用需求。
本發明的技術方案是：
一種飛行控制系統地面狀態的判定方法，本方法的步驟是：
步驟1、四餘度飛行控制計算機中的每個餘度飛行控制計算機分別採集前機輪數據，所述前機輪數據包括：前起落架信號和機輪承載信號；前起落架信號分為前起落架收起狀態和前起落架放下狀態，機輪承載信號分為機輪承載狀態和機輪不承載狀態；
四餘度飛行控制計算機中的某一個餘度飛行控制計算機採集主機輪數據，所述主機輪數據包括：A模塊左主機輪速度、A模塊右主機輪速度、B模塊左主機輪速度、B模塊右主機輪速度和輪速有效字；輪速有效字分為輪速有效狀態和輪速無效狀態；
步驟2、每個餘度的飛行控制計算機將自身採集的前機輪數據交叉傳輸給其它3個飛行控制計算機，獲取主機輪數據的某一個餘度的飛行控制計算機將所述主機輪數據傳輸給其它3個飛行控制計算機；
每個餘度的飛行控制計算機對採集到的主機輪數據轉化為離散量信號的A模塊左主機輪速度狀態信號、A模塊右主機輪速度狀態信號、B模塊左主機輪速度狀態信號、B模塊右主機輪速度狀態信號；
步驟3、每個餘度的飛行控制計算機對4餘度的前起落架信號進行全同一致表決，給出表決結果為前起落架收起狀態或者前起落架放下狀態；對4餘度的機輪承載信號也進行全同一致表決，給出表決結果為機輪承載狀態或者機輪不承載狀態；
每個餘度的飛行控制計算機對A模塊左主機輪速度狀態信號、A模塊右主機輪速度狀態信號、B模塊左主機輪速度狀態信號和B模塊右主機輪速度狀態信號進行多數表決，給出主機輪速度狀態信號的表決結果為「0」或者「1」；
步驟4、當某個餘度飛行控制計算機的前起落架信號表決值為前起落架收起狀態時，該餘度飛行控制系統的地面狀態判定為非地面狀態；
當某個餘度飛行控制計算機的前起落架信號表決值為前起落架放下狀態，且機輪承載信號表決值為機輪承載狀態時，該餘度飛行控制系統的地面狀態判定為地面狀態；
當某個餘度飛行控制計算機的前起落架信號表決值為前起落架 放下狀態，且機輪承載信號表決值為機輪不承載狀態，引入主機輪速度狀態信號進行地面狀態的條件判定：
當主機輪速度狀態信號表決值為「1」時，且連續1s均滿足時，該餘度飛行控制系統的地面狀態判定為非地面狀態；
當主機輪速度狀態信號表決值為「0」時，該餘度飛行控制系統的地面狀態判定為地面狀態。
其中，步驟2中每個餘度的飛行控制計算機對採集到的主機輪數據轉化為離散量信號的步驟具體為：
離散量信號針對每個模塊的每個主機輪速度狀態分為三個狀態：主機輪速度＞主機輪速度上限值為第一狀態、主機輪速度≤主機輪速度下限值為第二狀態、主機輪速度下限值＜主機輪速度≤主機輪速度上限值為第三狀態；
當某個模塊的某個主機輪速度狀態為第一狀態，該主機輪速度狀態的離散量信號判定為「1」；當某個模塊的某個主機輪速度狀態為第二狀態，該主機輪速度狀態的離散量信號判定為「0」；當某個模塊的某個主機輪速度狀態為第三狀態，該主機輪速度狀態的離散量信號等於上一拍該主機輪速度狀態的離散量信號值。
其中，步驟3中信號的全同一致表決的方法為：當四餘度離散輸入信號的狀態均一致，表決值取該餘度離散輸入信號的狀態值；當四餘度離散輸入信號只要有一個餘度的信號狀態與其他餘度不同，判定該餘度有故障，表決值取故障安全值，機輪承載信號的故障安全值為機輪不承載狀態、前起落架信號的故障安全值為前起落架放下狀態。
本發明的優點是：本發明使得飛機在進行起落和地面狀態的切換時，可以依據機輪承載信號和主機輪速度信號有效完成地面狀態的條件判定，避免僅採用機輪承載信號進行地面狀態判定的不足，保證飛 行控制系統起落和地面狀態的有效切換，實現地面狀態的有效控制，滿足飛機飛行控制系統的內、外場使用需求。
具體實施方式
本發明的工作原理是：採用機輪承載信號和主機輪速度信號實現飛行控制系統地面狀態的條件判定，使得飛機在起落和地面狀態的轉換時，防止可能發生的硬體開關2：2奇異故障導致的系統狀態切換失效，影響飛行控制系統的飛行品質。當飛機進行起落和地面狀態的條件判定時，飛行控制計算機根據前起落架信號、機輪承載信號、主機輪速度信號，判斷該餘度飛行控制系統是否滿足進入地面狀態的條件，以實現地面狀態的有效控制。
一種飛行控制系統地面狀態的判定方法，本方法的步驟是：
步驟1、四餘度飛行控制計算機中的每個餘度飛行控制計算機分別採集前機輪數據，所述前機輪數據包括：前起落架信號和機輪承載信號；前起落架信號分為前起落架收起狀態和前起落架放下狀態，機輪承載信號分為機輪承載狀態和機輪不承載狀態；
四餘度飛行控制計算機中的某一個餘度飛行控制計算機採集主機輪數據，所述主機輪數據包括：A模塊左主機輪速度、A模塊右主機輪速度、B模塊左主機輪速度、B模塊右主機輪速度和輪速有效字；輪速有效字分為輪速有效狀態和輪速無效狀態；
步驟2、每個餘度的飛行控制計算機將自身採集的前機輪數據交叉傳輸給其它3個飛行控制計算機，獲取主機輪數據的某一個餘度的飛行控制計算機將所述主機輪數據傳輸給其它3個飛行控制計算機；
每個餘度的飛行控制計算機對採集到的主機輪數據轉化為離散量信號的A模塊左主機輪速度狀態信號、A模塊右主機輪速度狀態信號、B模塊左主機輪速度狀態信號、B模塊右主機輪速度狀態信號；
步驟3、每個餘度的飛行控制計算機對4餘度的前起落架信號進行全同一致表決，給出表決結果為前起落架收起狀態或者前起落架放下狀態；對4餘度的機輪承載信號也進行全同一致表決，給出表決結果為機輪承載狀態或者機輪不承載狀態；
每個餘度的飛行控制計算機對A模塊左主機輪速度狀態信號、A模塊右主機輪速度狀態信號、B模塊左主機輪速度狀態信號和B模塊右主機輪速度狀態信號進行多數表決，給出主機輪速度狀態信號的表決結果為「0」或者「1」；多數表決的詳細內容可以參見《電傳飛行控制系統》，作者：宋翔貴、張新國，2003年出版，國防工業出版社。
步驟4、當某個餘度飛行控制計算機的前起落架信號表決值為前起落架收起狀態時，該餘度飛行控制系統的地面狀態判定為非地面狀態；
當某個餘度飛行控制計算機的前起落架信號表決值為前起落架放下狀態，且機輪承載信號表決值為機輪承載狀態時，該餘度飛行控制系統的地面狀態判定為地面狀態；
當某個餘度飛行控制計算機的前起落架信號表決值為前起落架放下狀態，且機輪承載信號表決值為機輪不承載狀態，引入主機輪速度狀態信號進行地面狀態的條件判定：
當主機輪速度狀態信號表決值為「1」時，且連續1s均滿足時，該餘度飛行控制系統的地面狀態判定為非地面狀態；
當主機輪速度狀態信號表決值為「0」時，該餘度飛行控制系統的地面狀態判定為地面狀態。
其中，步驟2中每個餘度的飛行控制計算機對採集到的主機輪數據轉化為離散量信號的步驟具體為：
離散量信號針對每個模塊的每個主機輪速度狀態分為三個狀態： 主機輪速度＞主機輪速度上限值為第一狀態、主機輪速度≤主機輪速度下限值為第二狀態、主機輪速度下限值＜主機輪速度≤主機輪速度上限值為第三狀態；
當某個模塊的某個主機輪速度狀態為第一狀態，該主機輪速度狀態的離散量信號判定為「1」；當某個模塊的某個主機輪速度狀態為第二狀態，該主機輪速度狀態的離散量信號判定為「0」；當某個模塊的某個主機輪速度狀態為第三狀態，該主機輪速度狀態的離散量信號等於上一拍該主機輪速度狀態的離散量信號值。
其中，步驟3中信號的全同一致表決的方法為：當四餘度離散輸入信號的狀態均一致，表決值取該餘度離散輸入信號的狀態值；當四餘度離散輸入信號只要有一個餘度的信號狀態與其他餘度不同，判定該餘度有故障，表決值取故障安全值，機輪承載信號的故障安全值為機輪不承載狀態、前起落架信號的故障安全值為前起落架放下狀態。
實施例
一種飛行控制系統地面狀態的判定方法，本方法的步驟是：
第1步、信號獲取：
四餘度飛行控制計算機中的每個餘度飛行控制計算機分別採集前機輪數據，所述前機輪數據包括：前起落架信號和機輪承載信號；前起落架信號分為前起落架收起狀態和前起落架放下狀態，機輪承載信號分為機輪承載狀態和機輪不承載狀態；
四餘度飛行控制計算機中的某一個餘度飛行控制計算機採集主機輪數據，所述主機輪數據包括：A模塊左主機輪速度、A模塊右主機輪速度、B模塊左主機輪速度、B模塊右主機輪速度和輪速有效字；輪速有效字分為輪速有效狀態和輪速無效狀態；
具體實施時，前起落架信號分為「0」和「1」兩個狀態：狀態「0」 表示前起落架放下，狀態「1」表示前起落架收起；機輪承載信號分為「0」和「1」兩個狀態：狀態「0」表示機輪不承載，狀態「1」表示機輪承載；輪速有效字分為「0」和「1」兩個狀態：狀態「0」表示輪速無效，狀態「1」表示輪速有效；
此時，每個餘度飛行控制計算機採集的前機輪數據包括：前起落架信號為「0」、機輪承載信號為「0」；某一個餘度飛行控制計算機X採集主機輪數據包括：A模塊左主機輪速度為65、A模塊右主機輪速度為60、B模塊左主機輪速度為65、B模塊右主機輪速度為85、輪速有效字為「1」；
第2步、信號的交叉傳輸：
每個餘度的飛行控制計算機將自身採集的前機輪數據交叉傳輸給其它3個飛行控制計算機，獲取主機輪數據的某一個餘度的飛行控制計算機將所述主機輪數據傳輸給其它3個飛行控制計算機；
每個餘度的飛行控制計算機對採集到的主機輪數據轉化為離散量信號的A模塊左主機輪速度狀態信號、A模塊右主機輪速度狀態信號、B模塊左主機輪速度狀態信號、B模塊右主機輪速度狀態信號；
具體實施時，每個餘度的飛行控制計算機均獲得4餘度的前機輪數據，包括：前起落架信號為「0」、機輪承載信號為「0」；每個餘度的飛行控制計算機均獲得主機輪數據，包括：A模塊左主機輪速度為65、A模塊右主機輪速度為60、B模塊左主機輪速度為65、B模塊右主機輪速度為85、輪速有效字為「1」；
並且，主機輪速度上限值為80，主機輪速度下限值為70；此時，每個餘度的飛行控制計算機對採集到的主機輪數據轉化為離散量信號的A模塊左主機輪速度狀態信號為「0」、A模塊右主機輪速度狀態信號為「0」、B模塊左主機輪速度狀態信號為「0」、B模塊右主機輪 速度狀態信號為「1」；
第3步、信號的表決：
每個餘度的飛行控制計算機對4餘度的前起落架信號進行全同一致表決，給出表決結果為前起落架收起狀態或者前起落架放下狀態；對4餘度的機輪承載信號也進行全同一致表決，給出表決結果為機輪承載狀態或者機輪不承載狀態；
每個餘度的飛行控制計算機對A模塊左主機輪速度狀態信號、A模塊右主機輪速度狀態信號、B模塊左主機輪速度狀態信號和B模塊右主機輪速度狀態信號進行多數表決，給出主機輪速度狀態信號的表決結果為「0」或者「1」；
全同一致表決的具體實施為：
每個餘度的飛行控制計算機的四餘度前起落架信號均為狀態「0」，給出表決結果為「0」表示前起落架放下；每個餘度的飛行控制計算機的四餘度機輪承載信號均為狀態「0」，給出表決結果為「0」表示機輪不承載；
多數表決的具體實施為：
每個餘度的飛行控制計算機的A模塊左主機輪速度狀態信號為「0」、A模塊右主機輪速度狀態信號為「0」、B模塊左主機輪速度狀態信號為「0」、B模塊右主機輪速度狀態信號為「1」，對這4個信號進行多數表決，給出主機輪速度狀態信號的表決結果為「0」表示主機輪速度≤主機輪速度下限值；
第4步、根據表決結果進行地面狀態的條件判定：
當某個餘度飛行控制計算機的前起落架信號表決值為前起落架收起狀態時，該餘度飛行控制系統的地面狀態判定為非地面狀態；
當某個餘度飛行控制計算機的前起落架信號表決值為前起落架 放下狀態，且機輪承載信號表決值為機輪承載狀態時，該餘度飛行控制系統的地面狀態判定為地面狀態；
當某個餘度飛行控制計算機的前起落架信號表決值為前起落架放下狀態，且機輪承載信號表決值為機輪不承載狀態，引入主機輪速度狀態信號進行地面狀態的條件判定：
當主機輪速度狀態信號表決值為「1」時，且連續1s均滿足時，該餘度飛行控制系統的地面狀態判定為非地面狀態；
當主機輪速度狀態信號表決值為「0」時，該餘度飛行控制系統的地面狀態判定為地面狀態。
具體實施時，每個餘度的飛行控制計算機的起落架信號表決值為「0」表示前起落架放下；每個餘度的飛行控制計算機的機輪承載信號表決值為「0」表示機輪不承載；每個餘度的飛行控制計算機的主機輪速度狀態信號表決值為「0」表示主機輪速度≤主機輪速度下限值，因此，四餘度的飛行控制系統的地面狀態均判定為地面狀態。