1.一种固定翼飞行器的集成失控预防和恢复自动控制系统,其包括:
多个飞行控制模式,其包括:
标称飞行控制模式、
失控预防控制模式、
失控阻止控制模式、以及
标称飞行复原控制模式;以及
监控控制系统,其能够监测飞行器的飞行状态和飞行事件并确定要启动哪种飞行控制模式。
2.根据权利要求1所述的控制系统,其中,所述标称飞行控制模式利用计算空气动力中的风三角和失速后空气动力特性以及根据方程(9)-(11)实施于反馈控制增益矩阵中的时变并行差分特征值而由六自由度轨迹跟踪控制器所定义。
3.根据权利要求1所述的控制系统,其中,所述失控预防控制模式包括对所述标称飞行控制模式的带宽适应以防止所述飞行器的失控。
4.根据权利要求3所述的控制系统,其中,所述失控预防控制模式采用时变并行差分特征值以牺牲跟踪性能来实时提高针对烈风和其它异常情况的容受能力。
5.根据权利要求1所述的控制系统,其中,所述失控预防控制模式经由根据方程(9)-(11)的所述增益矩阵来扩充所述标称飞行控制模式中的所述六自由度轨迹跟踪控制器。
6.根据权利要求1所述的控制系统,其中所述失控阻止控制模式包括在阻止阶段期间的全油门控制。
7.根据权利要求1所述的控制系统,其中,所述失控阻止控制模式包括由攻角和零侧滑角以及倾斜角的水平且直线飞行配平值所确定的指令空气动力姿态。
8.根据权利要求7所述的控制系统,其中,所述失控阻止控制模式经由内部和外部空气动力姿态环来跟踪指令空气动力廓线。
9.根据权利要求1所述的控制系统,其中,所述复原模式包括用于引导所述飞行器赶上由任务轨迹所指示的目标位置的迫近子模式以及用于复原所述飞行器的所述任务轨迹的归位子模式。
10.根据权利要求9所述的控制系统,其中,所述迫近子模式由引导方法定义,在所述引导方法中使用地球参考系中的比例积分微分线性调节而使所述飞行器的速度矢量与所述飞行器的视线矢量对准。
11.根据权利要求9所述的控制系统,其中,所述归位子模式包括用于逐渐重新获得所述飞行器的跟踪性能并复原所述飞行器的所述任务轨迹的带宽适应。
12.根据权利要求1所述的控制系统,其中,所述监控控制系统包括监控控制逻辑变量,所述监控控制逻辑变量具有根据所述飞行器的飞行状态和飞行事件所设置的值并且确定要启动哪种飞行控制模式。
13.根据权利要求12所述的控制系统,其中,当所述飞行器的飞行状态预定集各自处于操作阈值预定集内时,所述监控控制逻辑变量设置为对应于所述标称飞行控制模式的值。
14.根据权利要求12所述的控制系统,其中,当所述飞行器的至少一个飞行状态处于保护阈值预定集内时,所述监控控制逻辑变量设置为对应于所述失控预防控制模式的值。
15.根据权利要求12所述的控制系统,其中,当所述飞行器的至少一个飞行状态超过安全阈值预定集时,所述监控控制逻辑变量设置为对应于所述失控阻止控制模式的值。
16.根据权利要求12所述的控制系统,其中,当所述飞行器的飞行状态预定集各自处于操作阈值预定集内并且所述飞行器和目标位置之间的位置误差超过了范围阈值时,所述监控控制逻辑变量设置为对应于所述标称飞行复原控制模式的值。
17.一种防止具有自动控制系统的固定翼飞行器失控的方法,包括:
监测飞行器的多个飞行状态;
当所述飞行器的飞行状态预定集各自处于操作阈值预定集内时,采用所述自动控制系统的标称飞行控制模式;
当所述飞行器的至少一个飞行状态处于保护阈值预定集内时,采用所述自动控制系统的预防模式;以及
当所述飞行器的至少一个飞行状态超过安全阈值预定集时,采用所述自动控制系统的失控阻止模式。
18.根据权利要求17所述的方法,还包括:
当所述飞行器的飞行状态预定集各自处于操作阈值预定集内并且所述飞行器与目标位置之间的位置误差超过范围阈值时,采用所述自动控制系统的复原模式。
19.一种固定翼飞行器的集成失控预防和恢复自动控制系统,其包括:
多个飞行控制模式,其包括:
标称飞行控制模式、以及
失控预防控制模式;以及
监控控制系统,其能够监测所述飞行器的飞行状态和飞行事件并确定要启动哪种飞行控制模式。
20.一种固定翼飞行器的集成失控预防和恢复自动控制系统,其包括:
多个飞行控制模式,其包括:
标称飞行控制模式、以及
失控阻止控制模式;以及
监控控制系统,其能够监测所述飞行器的飞行状态和飞行事件并确定要启动哪种飞行控制模式。
21.一种用于固定翼飞行器的复原模式,其包括:
用于引导所述飞行器追上目标位置的迫近子模式,其中所述迫近子模式由引导方法定义,在所述引导方法中使用在地球参考系中的比例积分微分线性调节使所述飞行器的速度矢量与所述飞行器的视线矢量对准;以及
用于复原所述飞行器的任务的归位子模式,其中所述归位子模式包括用于逐渐重新获得所述飞行器的跟踪性能并复原所述飞行器的所述任务轨迹的带宽适应。