具有残余误差抑制的飞机控制系统的制作方法

该国际pct专利申请依赖于2016年11月30日提交的序列号为62/428,150的美国临时专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合于此。

本公开总地涉及控制系统，并且更具体地涉及飞机的控制系统。

背景技术：

线控飞行(“fbw”)飞机飞行控制系统正日益成为用于现代飞机的优选类型的飞行控制系统。fbw型控制系统取代了相对较重的机械和液压机械类型的飞行控制系统。fbw飞行控制系统通常包括置于以下之间的计算机系统：(1)由各种飞机构件传感器和子系统(诸如自动驾驶仪)自动地和由飞行员经由例如侧杆或轭控制器、开关、操作杆等手动地给出的飞行控制输入；和(2)飞机飞行控制面和最终在飞行中控制飞机的操作和方向的其它装置。

对于这种fbw系统，存在着在由计算机系统运行的软件中存在未知残余误差的潜在风险，其中，这种残余误差在测试期间可能不一定将其自身表现出来，但在飞机操作期间可能潜在地表现出来。由于这种潜在残余误差的未知性质，期望检测到这种残余误差的发生并且减轻其影响，以确保飞机的安全操作。

技术实现要素：

在一个方面，本公开描述了一种用于飞机的控制系统。该控制系统包括：

传感器，该传感器被配置用于感测飞机的飞行参数；

飞行控制计算机，该飞行控制计算机被可操作地联接，以接收代表由传感器感测到的飞行参数的一个或多个信号，并且被配置用于至少部分地基于飞行参数来控制飞机的一个或多个方面的操作；和

监控设备，该监控设备被配置用于：

接收代表由传感器感测到的飞行参数的所述一个或多个信号；

确定飞行参数指示飞机的偏离飞行包线的状况；

当飞机处于偏离飞行包线的状况中时，评估由飞行控制计算机输出且与飞行参数相关联的一个或多个控制命令；

在所述一个或多个控制命令指示飞行控制计算机试图使飞机返回其飞行包线内的条件下，允许飞行控制计算机继续控制飞机的所述一个或多个方面的操作；以及

在所述一个或多个控制命令指示飞行控制计算机不试图使飞机返回其飞行包线内的条件下，阻止飞行控制计算机控制飞机的所述一个或多个方面的操作。

控制系统可以包括替代控制装置。监控设备可以被配置用于在所述一个或多个控制命令指示飞行控制计算机不试图使飞机返回其飞行包线内的条件下，允许使用替代控制装置来控制飞机的所述一个或多个方面的操作。

监控设备可以被配置用于在飞行参数达到超出飞机的飞行包线的跳闸极限的条件下，阻止飞行控制计算机控制飞机的所述一个或多个方面的操作，并且允许使用替代控制装置来控制飞机的所述一个或多个方面的操作。

相对于飞行控制计算机，替代控制装置可以具有减少的功能。

评估所述一个或多个控制命令可以包括计算与多个控制命令相关联的趋势。

评估所述一个或多个控制命令可以包括计算连续控制命令的平均值。

确定飞机的飞行参数指示飞机的偏离飞行包线的状况可以包括确定飞行参数是否满足持续性标准。

监控设备可以被配置为使用与由飞行控制计算机使用的一个或多个命令算法不同的一个或多个监控算法。

监控设备可以包括存储在飞行控制计算机的存储器分区中的监控指令，该存储器分区与存储有被配置用于通过飞行控制计算机产生一个或多个控制命令的命令指令的存储器分区分开。

飞行参数可以是飞机的滚转角。

飞行参数可以是飞机的俯仰角。

飞行参数可以是飞机的迎角。

飞行参数可以是飞机的校准空速。

飞行参数可以是飞机的马赫数。

飞行控制计算机可以包括命令通道和监控通道。

实施例可以包括以上特征的组合。

在另一方面，本公开描述了一种包括如本文所述的系统的飞机。

在另一方面，本公开描述了一种用于飞机的控制系统的监控设备。该监控设备包括：

一个或多个数据处理器；和

存储指令的非瞬时性机器可读存储器，该指令能够由所述一个或多个数据处理器执行，并且被配置用于使得所述一个或多个数据处理器：

在飞机的一个或多个方面的操作使用飞行控制计算机控制时，确定飞机的飞行参数指示飞机的偏离飞行包线的状况；

当飞机处于偏离飞行包线的状况中时，评估由飞行控制计算机输出且与飞行参数相关联的一个或多个控制命令；

在所述一个或多个控制命令指示飞行控制计算机试图使飞机返回其飞行包线内的条件下，允许飞行控制计算机继续控制飞机的所述一个或多个方面的操作；以及

在所述一个或多个控制命令指示飞行控制计算机不试图使飞机返回其飞行包线内的条件下，阻止飞行控制计算机控制飞机的所述一个或多个方面的操作。

指令可以被配置用于使得所述一个或多个数据处理器在所述一个或多个控制命令指示飞行控制计算机不试图使飞机返回其飞行包线内的条件下，允许使用替代控制装置来控制飞机的所述一个或多个方面的操作。

指令可以被配置用于使得所述一个或多个数据处理器在飞行参数达到超出飞机的飞行包线的跳闸极限的条件下，阻止飞行控制计算机控制飞机的所述一个或多个方面的操作，并且允许使用替代控制装置来控制飞机的所述一个或多个方面的操作。

评估所述一个或多个控制命令可以包括计算与多个控制命令相关联的趋势。

评估所述一个或多个控制命令可以包括计算连续控制命令的平均值。

确定飞机的飞行参数指示飞机的偏离飞行包线的状况可以包括确定飞行参数是否满足持续性标准。

机器可读存储器可以包括飞行控制计算机的存储器分区，该存储器分区与存储有被配置用于通过飞行控制计算机产生一个或多个控制命令的命令指令的存储器分区分开。

飞行参数可以是飞机的滚转角。

飞行参数可以是飞机的俯仰角。

飞行参数可以是飞机的迎角。

飞行参数可以是飞机的校准空速。

飞行参数可以是飞机的马赫数。

实施例可以包括以上特征的组合。

在另一方面，本公开描述了一种包括有如本文所述的监控设备的飞机。

在进一步的方面，本公开描述了一种用于在飞行期间控制飞机的方法。该方法包括：

在飞机的一个或多个方面的操作使用飞行控制计算机控制时，确定飞机的飞行参数指示飞机的偏离飞行包线的状况；

当飞机处于偏离飞行包线的状况中时，评估由飞行控制计算机输出且与飞行参数相关联的一个或多个控制命令；

在所述一个或多个控制命令指示飞行控制计算机试图使飞机返回其飞行包线内的条件下，允许飞行控制计算机继续控制飞机的所述一个或多个方面的操作；以及

在所述一个或多个控制命令指示飞行控制计算机不试图使飞机返回其飞行包线内的条件下，阻止飞行控制计算机控制飞机的所述一个或多个方面的操作。

该方法可以包括，在所述一个或多个控制命令指示飞行控制计算机不试图使飞机返回其飞行包线内的条件下，允许使用飞机的替代控制装置来控制飞机的所述一个或多个方面的操作。

该方法可以包括，在飞行参数达到超出飞机的飞行包线的跳闸极限的条件下，阻止飞行控制计算机控制飞机的所述一个或多个方面的操作，并且允许使用飞机的替代控制装置来控制飞机的所述一个或多个方面的操作。

相对于飞行控制计算机，替代控制装置可以具有减少的功能。

评估所述一个或多个控制命令可以包括计算与多个控制命令相关联的趋势。

评估所述一个或多个控制命令可以包括计算连续控制命令的平均值。

确定飞机的飞行参数指示飞机的偏离飞行包线的状况可以包括确定飞行参数是否满足持续性标准。

可以使用与由飞行控制计算机使用的一个或多个命令算法不同的一个或多个监控算法来执行所述一个或多个控制命令的评估。

使用存储在飞行控制计算机的存储器分区中的监控指令来执行一个或多个控制命令的评估，该存储器分区与存储被配置用于通过飞行控制计算机产生一个或多个控制命令的命令指令的存储器分区分开。

飞行参数可以是飞机的滚转角。

飞行参数可以是飞机的俯仰角。

飞行参数可以是飞机的迎角。

飞行参数可以是飞机的校准空速。

飞行参数可以是飞机的马赫数。

实施例可以包括以上特征的组合。

根据下面包括的详细描述和附图，本申请主题的这些和其它方面的进一步细节将是明显的。

附图说明

现在参考附图，其中：

图1是包括有如本文所公开的控制系统的示例性飞机的立体图；

图2是图1的飞机连同控制系统的示例性实施例的示意图；

图3是图2的控制系统的示例性飞机响应监控器的示意图；

图4是图2的控制系统的另一示例性实施例的示意图；

图5是与图1的飞机的俯仰相关联的示例性飞行状态的示例性图形表示；

图6是与图1的飞机的滚转相关联的示例性飞行状态的示例性图形表示；

图7是对于不同的飞行参数示出图3的飞机响应监控器的示例性操作状态的表格；

图8是示意用于在飞行期间控制飞机的示例性方法的流程图。

具体实施方式

本公开涉及用于在飞行期间控制飞机的一个或多个方面的的操作飞机控制系统和相关方法。在各种实施例中，本文所公开的系统和方法被配置用于检测与飞机的飞行控制计算机相关联的残余误差，并减轻这种残余误差的影响，以维持飞机的安全操作。在一些实施例中，系统和方法被配置用于检测飞机的偏离飞行包线的状况，并确定飞行控制计算机是否正试图使飞机从偏离飞行包线的状况恢复。如果飞行控制计算机被认为试图使飞机从偏离飞行包线的状况恢复，则可以允许飞行控制计算机继续控制飞机。否则，如果飞行控制计算机不被视为试图使飞机从偏离飞行包线的状况恢复，则确定在正常飞行包线外部的偏移潜在地是由残余误差引起的，并且然后可以(例如，暂时)阻止飞行控制计算机继续控制飞机。

通过参考附图描述各种实施例的方面。

图1是示例性飞机10的立体图，飞机10可以包括用于控制飞机10的至少一些方面的操作的控制系统12(示意性地示出)。例如，控制系统12可以是飞机10的线控飞行系统的一部分。在各种实施例中，飞机10可以是任何类型的飞机，诸如公司飞机(例如公务机)、私人飞机、商业飞机和客机。例如，飞机10可以是窄体双引擎喷气式客机。飞机10可以是固定翼飞机。飞机10可以包括包含有一个或多个飞行控制面16的一个或多个机翼14，机身18，一个或多个发动机20和适当类型的尾翼22。发动机20中的一个或多个可以被安装到机翼14中的一个或多个。替代地或另外地，发动机20中的一个或多个可以被安装到机身18，或以任何合适的方式安装在飞机10上。作为飞行控制面16，飞机10还可以包括用于控制飞机10的滚转运动(即，围绕纵向轴线)的副翼24；用于控制飞机10的俯仰运动的升降舵26；和用于控制飞机10的偏航运动的方向舵28。

应理解的是，控制系统12或其一部分可以位于飞机10上和/或远离飞机10。类似地，应理解的是，本文所公开的方法或其一部分可以在飞机10上和/或远离飞机10执行。例如，能够向/从飞机10传输相关信息，以便远程(例如，从地面站)实现对飞机10的一些方面的操作的控制。

图2是带有用于控制飞机10的一个或多个方面的操作的控制系统12的示例性实施例的飞机10的示意图。在一些实施例中，控制系统12可以布置在飞机10上，并且可以包括被配置用于执行本文公开的方法的一个或多个计算机。根据本公开，普通技术人员将理解的是，控制系统12可以包括为了清楚起见未在本文中示出的另外的构件。控制系统12可以被配置用于，通过产生用于致动飞机10的副翼24、升降舵26和/或方向舵28的适当命令，来控制或帮助控制某些方面的操作，例如在飞行期间飞机10的滚转、俯仰和/或偏航。在一些实施例中，控制系统12可以被配置用于控制或帮助控制在飞行期间飞机10的校准空速、马赫数和/或迎角。在一些实施例中，控制系统12可以通过产生用于致动飞行控制面16或飞机10的其它装置的合适命令，来自动地或半自动地控制一些方面的操作。在一些实施例中和/或在一些操作模式中，控制系统12可以基于来自飞行员的输入执行控制功能。

控制系统12可以包括一个或多个计算机。例如，控制系统12可以包括一个或多个飞行控制计算机30(在下文中被称为“fcc30”)和一个或多个替代飞行控制装置(例如，计算机)，诸如替代控制器32。在一些实施例中，替代控制器32可以是已知为“替代飞行控制单元”的类型。替代控制器32可以是飞机10的控制系统12的独立控制器。在一些实施例中，fcc30和替代控制器32可以执行除了本文描述的功能之外的另外的功能。fcc30可以是飞机10的主飞行控制计算机(pfcc)，并且可以用于在正常操作模式期间控制飞机10的飞行的一些方面(例如，滚转、俯仰和偏航)。替代控制器32可以用作备用控制装置，该备用控制装置在飞机10的操作的替代模式(例如，更“直接模式”)期间，在fcc30故障的情况下使用。在一些实施例中，替代控制器32可以具有比fcc30少的功能，并且因此可能需要飞机10的飞行员更多的参与。例如，与fcc30的控制法则(下文称为“claws”)相比，替代控制器32可以使用更简化的claws，但是，在fcc30发生故障的情况下，仍然可以允许飞机10的安全操作。

fcc30可以接收输入信号34，并且使用合适的claws产生输出信号36，以经由联接到副翼24、升降舵26和/或方向舵28、其它飞行控制表面16或飞机10的其它装置的合适的致动器(未示出)，来控制飞机10的一些方面的操作。fcc30可以包括一个或多个数据处理器和机器可读存储器，所述机器可读存储器存储指令，所述指令能够由数据处理器执行，并且被配置用于使fcc30执行与飞机10在飞行期间的操作相关联的一个或多个控制功能。在一些实施例中，fcc30可以被配置用于在自我监控状态下操作以检测fcc30的故障。例如，fcc30可以包括命令通道38(命令通路)和监控通道40(监控通路)，命令通道38和监控通道40带有不同的处理器(命令通道-a型和监控通道-b型)。监控通道40可以被配置用于监控fcc30的命令通道38的操作，并且如果检测到故障则使fcc30脱机。如果fcc30脱机，则之后控制系统12可以依赖于替代控制器32，以实现替代/直接操作模式。在控制系统12如图4中所示包括多个冗余fcc30的情况下，一个fcc30的故障和脱机可以使另一个fcc30接管控制功能。因此，可以避免使用替代控制器32，除非所有冗余fcc30都已经脱机。在一些实施例中，fcc30可以是在通过引用并入本文的美国专利第8,818,575号中公开的类型和构造。

输入信号34可以由飞机10的飞行员经由一个或多个输入装置42提供，输入装置42可以包括侧杆或轭控制器、开关、操作杆等，和/或由其它源提供。输入信号34还可以包括由合适的传感器44提供的感测信号。输入信号34可以代表从经由传感器44获取的感测信号推导或者以其它方式计算的值。例如，输入信号34可以代表飞机10的飞行参数，诸如滚转角、俯仰角、迎角、校准空速和马赫数。fcc30可以至少部分地基于这样的飞行参数和/或其它类型的输入信号34来控制飞机10的一个或多个方面的操作。

控制系统12还可以包括一个或多个监控设备，诸如飞机响应监控设备46(以下称为“arm46”)，arm46用于针对例如“残余误差”的发生而监控fcc30的操作。残余误差是在fcc30运行的软件中未知的误差，并且在fcc30和飞机10的测试期间可能不会将其自身表现出来，但是在飞机10的操作期间能够潜在地将其自身表现出来。由于在fcc30的软件中的这种潜在残余误差的这种未知和不可预测的性质，期望识别这种残余误差的发生并且减轻其对飞机10的操作的潜在影响，以确保飞机10的安全操作。在通过引用并入本文的美国专利公开第2016/0202701a1号中提供了关于残余误差的更多细节。

在一些实施例中，fcc30的命令通道38和监控通道40可以运行具有大致相同的claws的大致相同的算法。因此，有可能这种残余误差能够在命令通道38和监控通道40两者中都表现出来(例如，同时地)，并且因此可能无法由监控通道40检测。此外，由于包括多个冗余fcc30的控制系统12的每个fcc30可以是大致相同的并且运行相同的软件，软件中的这种未知残余误差可能潜在地是所有fcc30固有的。

arm46可以提供独立的监控功能，以检测在fcc30中这种未知残余误差的发生，并减轻其影响。arm46的独立性可以通过使用由arm46执行的一个或多个监控算法来提供，这些监控算法与由fcc30执行的一个或多个命令算法不同，从而在fcc30中发生的相同的残余误差不太可能在arm46中发生，并且因此可能能够由arm46检测到。

在各种实施例中，arm46可以被配置用于通过以下方式来检测这种残余误差：通过检测飞机10可能在其正常飞行包线外部操作的情况，并且然后监控正由fcc30输出的一个或多个控制命令(例如，输出信号36)，来观察fcc30是否正在试图使飞机10返回其飞行包线。换句话说，arm46可以监控由fcc30在偏离飞行包线的状况期间产生的一个或多个控制命令的有效性。偏离飞行包线的状况的检测可以通过这样的方式来检测：接收代表由传感器44感测的或以其它方式产生的一个或多个飞行参数的一个或多个信号，并且确定飞行参数是否指示飞机10的偏离飞行包线的状况。当飞机10处于偏离飞行包线的状况中时，arm46可以评估由fcc30输出且与所述一个或多个飞行参数相关联的一个或多个控制命令。例如，副翼命令可以与飞机的滚转相关联，并且升降舵命令可以与飞机10的俯仰相关联。如果arm46没有察觉到fcc30输出的控制命令试图使飞机10从偏离飞行包线的状况恢复，则arm46可能会察觉到飞行包线外部的这种偏移可能已经由fcc30中的残余误差引起，并且arm46可以使fcc30脱机，如在图2中概略示出地通过将开关48断开。在fcc30脱机或以其它方式停用以防止fcc30继续控制飞机10时，可以将飞机10的控制从正常操作模式转换到使用替代控制器32的替代/直接操作模式，如在图2中概略示出地通过开关50闭合。由于由替代控制器32运行的软件与由fcc30运行的软件不同，因此已经在fcc30内发生的相同残余误差将不太可能在替代控制器32中发生，并且可以经由替代控制器32恢复飞机10的安全操作。

在一些实施例中，fcc30的脱机和相关联的、向直接模式的转换可以仅是临时的。例如，在脱机之后，fcc30可以被重置(例如，重新启动)，并且随后允许恢复其控制功能。

虽然arm46采用的方法可以有效地检测fcc30中的残余误差，但是该方法还可以在可能已经导致飞机10在其正常飞行包线外部的临时偏移的临时飞行条件(例如，环境干扰)的情况下，防止fcc30的不必要/有害的停用。例如，在正常操作模式中，fcc30可以被配置用于使飞机10从例如可能已经由诸如强阵风的意外/临时环境条件引起的偏离飞行包线的状况充分地恢复。因此，在这种情况下，并且在不存在残余误差的情况下，可能优选的是使fcc30按照其配置来补救偏离飞行包线的状况。在残余误差和fcc30能够从其恢复的临时环境条件之间的区别，可以由arm46通过确定由fcc30输出的控制命令被arm46感知为试图使飞机10从偏离飞行包线的状况恢复(例如，监控fcc30对偏离飞行包线的状况的响应)来建立。在这种情况下，arm46可以察觉到在飞行包线外部的这种偏移不是由fcc30中的残余误差引起的，并且arm46可以允许fcc30继续控制飞机10的一个或多个方面的操作，并且允许使飞行10从偏离飞行包线的状况恢复。例如，这能够在图2中概略性地表示为闭合开关48并断开开关50。

图3是控制系统12的arm46的示例性实施例的示意图。arm46可以包括合适类型的并且可以用于完整地或部分地执行本文公开的方法的一个或多个数据处理器52(下文中以单数形式提及)。在一些实施例中，可以使用单个数据处理器52来执行本文公开的方法，或者替代地，能够使用多个数据处理器52来执行本文公开的方法的部分。arm46可以包括存储指令56的机器可读存储器54，指令56能够由数据处理器52执行，并且指令56被配置用于使数据处理器52执行与针对残余误差而监控fcc30相关联的一个或多个任务。机器可读存储器54还可以存储代表一个或多个标准58的数据，该标准58用于确定控制命令(即，fcc输出信号36)是否正确并且指示fcc30正试图使飞机10从偏离飞行包线的状况恢复。

数据处理器52可以包括任何合适的装置，该装置被配置用于使得由arm46执行一系列步骤，以便实现计算机实现的过程，使得当由arm46执行时，指令56可以使在本文中描述的方法中指定的功能/动作得到执行。数据处理器52可以包括例如任何类型的通用微处理器或微控制器、其它适合的编程或可编程逻辑电路，或它们的任何组合。

存储器54可以包括任何合适的机器可读存储介质或多个介质。存储器54可以包括非瞬时性计算机可读存储介质，例如但不限于电子、磁、光、电磁、红外或半导体系统、设备或装置，或者前述的任何合适的组合。存储器54可以包括位于arm46内部或外部的任何类型的计算机存储器的适当组合。存储器54可以包括适合于可检索地存储能够由数据处理器52执行的机器可读指令56和标准58的任何存储工具(例如，装置)。

本公开的各个方面可以体现为系统、装置、方法和/或计算机程序产品。因此，本公开的方面可以采用完全硬件实施例、完全软件实施例或组合有软件和硬件方面的实施例的形式。此外，本公开的各方面可以采取计算机程序产品的形式，该计算机程序产品体现在一个或多个具有计算机可读程序代码(例如，指令56)的非瞬时性计算机可读介质(一个或多个介质)(例如，存储器54)中，其中所述计算机可读程序代码体现在所述非瞬时性计算机可读介质上。例如，可以执行计算机程序产品以全部或部分地执行本文公开的一种或多种方法。用于根据指令56执行本公开的方面的操作的计算机程序代码可以以一种或多种编程语言的任何组合来编写。这样的程序代码可以全部或部分地由arm46或其它数据处理装置执行。应当理解的是，基于本公开，相关领域的技术人员可以容易地编写用于实现本文公开的方法的计算机程序代码。

图4是控制系统12的另一示例性实施例的示意图。如上解释的，控制系统12可以包括被示为标记成fcc130-1、fcc230-2和fcc330-3的多个冗余fcc30。每个fcc30可以大致相同，并且一次只能控制一个fcc30，如通过开关48-1闭合而开关48-2和48-3断开而概略性地示意的。如上解释的，当例如由监控通道40(图2所示)检测到活动fcc30的故障时，可以使该fcc30脱机，同时可以使另一个冗余fcc30联机以接管相关联的控制功能。在所有三个fcc30都脱机的情况下，则控制系统12然后可以依靠替代控制器32来实现飞机10的安全操作。这种情况能够在图4中例如概略性地表示为开关48-1、48-2和48-3断开以及开关50闭合。所述多个fcc30可以可操作地联接，以经由合适的数据总线60a接收输入信号34。类似地，该多个fcc30可以可操作地联接，以经由合适的数据总线60b传递输出信号36。

在各种实施例中，单个arm46可以被配置用于监控所述多个fcc30，或者，每个fcc30可以与如在图4中被示意为arm146-1、arm246-2和arm346-3的其自己的专用arm46相关联。在各种实施例中，arm46可以包括与fcc30分离且独立的硬件构件，或者替代地，arm46可以与其/它们相关联的fcc30集成。例如，每个arm46可以包括存储在相关联的fcc30的存储器分区中的监控指令，该存储器分区与存储被配置用于通过相关联的fcc30产生所述一个或多个控制命令的命令指令的存储器分区分开。在任何情况下，如以上解释的，arm46可以使用与fcc30的那些不同的算法。

图5是与飞机10的俯仰相关联的示例性飞行状态的示例性图形表示。在代表俯仰飞行包线的上边界的线u-fe和代表飞机10的俯仰飞行包线的下边界的线l-fe之间示出了正常俯仰飞行包线的、被标记为“ok”的区域。在由线u-fe和l-fe界定的区域ok中，飞机10可以被认为是在其正常俯仰飞行包线内，并且因此arm46可以被配置为使得区域ok内的俯仰值不会导致fcc30脱机。在一些实施例中，可以提供可选的过冲余量，使得超出正常飞行包线但仍然在过冲余量内的俯仰偏移可以类似地不会使fcc30脱机。参考图5，在线u-os和u-fe之间示意了示例性上过冲余量。类似地，在线l-os和l-fe之间示意了示例性下过冲余量。

然而，超出线u-fe或l-fe的俯仰偏移，或者替代地，如果提供过冲余量，则超出线u-os或l-os的俯仰偏移将发信号通知偏离飞行包线的状况。然后，arm46将评估fcc30输出的控制命令，以确定fcc30是否试图使飞机10从偏离飞行包线的状况恢复，并且如果arm46确定控制命令例如由于残余误差而不正确，则使fcc30脱机。

在一些实施例中，可以使用超出飞行包线的跳闸极限来使fcc30脱机，而不管fcc30是否试图使飞机10从偏离飞行包线的状况恢复。参考图5，由线u-t指示超过由线u-os指示的过冲余量的上跳闸极限。类似地，由线l-t指示超过由线l-os指示的过冲余量的下跳闸极限。在线u-t和u-os之间的区域内以及在线l-t和l-os之间的区域内，如果arm46确定fcc30试图使飞机10从偏离飞行包线的状况恢复，则fcc30可以保持对飞机10的控制。然而，飞机10超出上跳闸极限u-t或超出下跳闸极限l-t的任何偏移都将导致fcc30脱机，并且转换到使用替代控制器32控制飞机10的直接模式。例如，除了监控控制命令之外，arm46还可以继续监控飞行参数，以确定fcc30是否成功地从偏离飞行包线的状况恢复。在一些实施例中，如果arm46确定fcc30没有成功(例如，在预定的持续时间段内)，则可以使fcc30脱机而不管控制命令的有效性。

图6是与飞机10的滚转相关联的示例性飞行状态的示例性图形表示。先前关于图5描述的要素在图6中使用相似的参考字符指示。在图6所示的示例性方案中，在线u-os和+180度之间的滚转偏移，或者替代地，在线l-os和-180度之间的滚转偏移将发信号通知偏离飞行包线的状况。然后，arm46将评估fcc30输出的控制命令，以确定fcc30是否试图使飞机10从偏离飞行包线的状况恢复，并且如果控制命令例如由于残余误差而不正确，则使fcc30脱机。

图7是对于飞机10的不同飞行参数示出arm46的示例性操作状态的表格，包括上面关于图5和图6描述的俯仰角和俯仰角的状态。arm46可以考虑的另外的飞行参数，所述另外的飞行参数可以包括以度表示的迎角(aoa)、以节表示的校准空速(cas)和马赫数。用于cas的飞行包线极限可以被定义为俯冲速度(vd)。类似地，用于马赫数的飞行包线极限可以是俯冲马赫数(md)。

图7还示出了示例性标准58(也在图3中示出)，标准58可以由arm46用于识别飞机10的偏离飞行包线的状况，并且还用于评估由fcc30输出的控制命令，以确定fcc30是否试图使飞机10从偏离飞行包线的状况恢复。例如，标准58可以包括：一个或多个飞行参数的飞行包线极限；相关联的禁用范围，在该范围内可以禁用arm46的功能；用于致动arm46或导致arm46跳闸并因此导致fcc30脱机的相关联的阈值；用于基于该飞行参数识别偏离飞行包线的状况的相关联的持续时间；和用于确定fcc30是否试图使飞机10从偏离飞行包线的状况恢复的claw正确性条件。

例如，claw正确性条件可以用于评估由fcc30产生的输出信号36(即，控制命令)，并确定fcc30是否正试图纠正偏离飞行包线的状况。因此，claw正确性条件可以与控制命令相关联，该控制命令与特定飞行参数相关联。例如，关于滚转角，指示fcc30试图纠正偏离飞行包线滚转状况的相关联的副翼命令可以包括趋势在恢复方向上且等于或大于约15度的副翼24偏转的副翼命令。关于俯仰角，arm46可以评估相关联的升降舵和/或水平稳定器命令。例如，指示fcc30试图纠正偏离飞行包线俯仰状况的这种命令可以包括：趋势在恢复方向上且等于或大于升降舵26的最大偏转的约30％的升降舵命令，并结合飞机10的水平稳定器在恢复方向上的命令。应当理解的是，不同的claw正确性条件可以用于不同类型的飞行参数和特定应用。

在各种实施例中，arm46可以被配置用于(例如，经由图3所示指令56)通过计算与多个(例如，连续的)控制命令相关联的趋势，而不是依赖于单个控制命令，来评估控制命令(即，输出信号36)。例如，arm46可以被配置用于计算预定数目的连续控制命令的平均值，并使用这种平均值来确定残余误差是否将其自身表现出来。如上解释的，arm46还可以通过在偏离飞行包线的状况期间在确定是否使fcc30脱机时继续监控飞行参数来考虑飞机10的状态。

在一些实施例中，对于一些飞行参数，arm46可以监控飞行包线极限和相关联的持续时间，而不必需使用claw正确性条件来确定是否应该使fcc30脱机。例如，如果arm46监控的一个或多个这样的飞行参数在预定的时间中超过飞行包线极限，则arm46可以在不评估由fcc30产生的输出信号36(例如，控制命令的趋势)的情况下跳闸，并且因此导致fcc30脱机。在图8中包括的非限制性示例性值中，aoa、cas和马赫数被指示为没有与它们相关联的claw正确性条件，但应理解的是，在一些实施例中，这种飞行参数可以具有相关联的claw正确性条件。

图8是示出用于在飞行期间控制飞机10的示例性方法100的流程图。方法100可以能够使用控制系统12完全或部分地执行，并且上面公开的控制系统12的各方面也可以应用于方法100。在各种实施例中，方法100可以是计算机实现的，并且可以包括：在飞机10的一个或多个方面的操作使用fcc30控制时，确定飞机10的飞行参数指示飞机10的偏离飞行包线的状况(例如，见框102和104)；当飞机处于偏离飞行包线的状况中时，评估由fcc30输出且与飞行参数相关联的一个或多个控制命令(例如，输出信号36)(例如，见框106)；在所述一个或多个控制命令指示fcc30试图使飞机10返回其飞行包线内的条件下，允许fcc30继续控制飞机10的所述一个或多个方面的操作(例如，见框108)；而在所述一个或多个控制命令指示fcc30不试图使飞机10返回其飞行包线内的条件下，阻止fcc30控制飞机10的所述一个或多个方面的操作。

在一些实施例中，方法100可以包括，在所述一个或多个控制命令指示fcc30不试图使飞机10返回其飞行包线内的条件下，允许使用替代控制器32控制飞机的所述一个或多个方面的操作。

在一些实施例中，方法100可以包括：在飞行参数达到超出飞机10的飞行包线的跳闸极限(例如，图5中的线u-t和l-t)的条件下，阻止fcc30控制飞机的所述一个或多个方面的操作，并且允许使用替代控制器32来控制飞机10的所述一个或多个方面的操作。如上解释的，替代控制器32可以具有相对于fcc30减少的功能。

在方法100的一些实施例中，评估所述一个或多个控制命令可以包括计算与多个控制命令相关联的趋势。例如，评估所述一个或多个控制命令可以包括计算连续控制命令的平均值。

在方法100的一些实施例中，确定飞机10的飞行参数指示飞机10的偏离飞行包线的状况可以包括确定飞行参数是否满足持续性标准(例如，见图7中的标准58)。

在方法100的一些实施例中，可以使用与由fcc30使用的一个或多个命令算法不同的一个或多个监控算法，来执行所述一个或多个控制命令的评估。

在方法100的一些实施例中，可以使用存储在fcc30的存储器分区中的监控指令来执行所述一个或多个控制命令的评估，该存储器分区与存储被配置用于通过fcc30产生所述一个或多个控制命令的命令指令的存储器分区分开。

在方法100的一些实施例中，飞行参数可以包括飞机10的滚转角、飞机10的俯仰角、飞机10的迎角、飞机10的校准空速或飞机10的马赫数。在方法100的一些实施例中，飞行参数可以包括前述飞行参数中的两个或更多个的组合。

以上描述仅是示例性的，并且相关领域的技术人员将认识到，在不脱离所公开的本发明的范围的情况下，可以对所描述的实施例进行改变。在不脱离权利要求的主题的情况下，本公开可以以其它特定形式实施。本公开旨在涵盖和包含所有合适的技术变化。根据对本公开的回顾，落入本发明范围内的改型对于本领域技术人员而言将是显然的，并且这些改型旨在落入所附权利要求书内。此外，权利要求书的范围不应受实施例中所述的优选实施方案的限制，而应被赋予与整个说明书一致的最广泛的解释。