一种空中加油桁杆控制计算机系统的模态切换方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于飞机航空电子系统设计领域，设及一种空中加油巧杆控制计算机系统 的模态切换方法。
【背景技术】
[0002] 在现代战争中，空中加油技术成为增大飞机航程和作战半径、增加续航时间、增加 飞机载弹量、增加航空兵战略机动能力的重要手段。其中硬式空中加油方式W其输油速度 快、对空气乱流敏感度低、衔接操纵方便等优点，使之成为大型飞机及对加油时间要求高的 飞机加油的优先选择方式。
[0003] 在硬式空中加油过程中，加油机和受油机距离较近，因此加油机对加油巧杆的操 控精度要求很高，否则影响加油效率且可能导致加油过程事故发生。另外，当加油过程完 毕，加油机返航时，必须保证空中加油巧杆处于收起状态，否则飞机无法正常降落。
【发明内容】
[0004] 为了解决【背景技术】中所存在的技术问题，本发明提出一种空中加油巧杆控制计算 机系统的模态切换技术，可实现系统在正常模态和备份模态间切换；在正常模态下实现对 空中加油巧杆俯仰、滚转、伸缩的闭环控制，对空中加油巧杆收放的开环控制，在备份模态 下实现对空中加油巧杆收放的开环控制。
[0005] 本发明的技术解决方案是：一种空中加油巧杆控制计算机系统，其特征在于：包 括备份开关、控制手柄、姿态角传感器、空中加油控制计算机、速度传感器、作动器传感器、 后端执行机构；
[0006] 所述空中加油控制计算机是两台，每台空中加油控制计算机配置命令和监控通 道，每个通道包含数字处理单元和模拟处理单元；数字处理单元具有功能独立的备份逻辑 处理电路；
[0007] 所述备份开关、控制手柄、姿态角传感器、速度传感器、作动器传感器W及后端执 行机构均与空中加油控制计算机交联；
[0008] 所述控制手柄、姿态角传感器、速度传感器、作动器传感器W及后端执行机构、空 中加油控制计算机构成闭环电传控制系统，实现对空中加油巧杆的俯仰、滚转、伸缩闭环控 制；
[0009] 所述备份开关、空中加油控制计算机、后端执行机构构成开环系统，实现对空中加 油巧杆的收放开环控制。
[0010] 一种空中加油巧杆控制计算机系统的模态切换方法，其特征在于：所述方法包括 W下步骤：
[0011] 1)空中加油控制计算机的各通道采集备份开关状态，并向另外3个通道转发本通 道信号，最终包括本通道信号在内的4路备份开关采集状态进行多数同步表决，表决结果 决定本通道的工作模态；当表决结果为正常模态时，系统进入正常工作模态，当表决结果为 备份模态时，系统进入备份工作模态；
[0012] 2)系统进入正常模态后，当检测到永久故障，系统将自动切换到备份模态；
[0013] 3)系统进入正常模态，如果检测备份开关状态为启动备份模态状态，系统将进入 备份工作模态。
[0014] 当系统处于正常模态时，空中加油控制计算机接收来自手柄的伸缩、俯仰、滚转、 收放指令；综合伸缩、俯仰、滚转位置反馈，经控制律计算后输出控制指令；
[0015] 模拟处理单元接收数字处理单元输出的控制指令，综合作动器传感器反馈信息， 实现空中加油巧杆的伸缩、俯仰、滚转的闭环控制，实现空中加油巧杆收放的开环控制。
[0016] 当系统处于备份工作模态时，空中加油控制计算机接收备份开关指令，并将指令 传递给模拟处理单元，实现空中加油巧杆的收放开环控制。
[0017] 本发明的有益效果：
[0018] 具有模态切换功能，可实现正常模态和备份模态间切换；既能实现正常模态下对 空中加油巧杆的伸缩、滚转、俯仰的闭环控制，又能保证在备份模态下仍然实现对空中加油 巧杆的收放控制。提出了一种针对备份开关采集的多数表决机制，能保证备份开关采集状 态的正确性。
【附图说明】
[0019] 图1是本发明模态切换流程图；
[0020] 图2是本发明系统结构框图；
【具体实施方式】
[0021] 下面对本发明做进一步详细说明。
[0022] 参见图2, 一种空中加油巧杆控制计算机系统包括手柄驱动的闭环电传控制和备 份开关驱动的开环控制系统，其典型组成包括：备份开关、控制盒、控制手柄、姿态角传感 器、空中加油控制计算机、速度传感器、作动器传感器、后端执行机构部件等。系统包含两台 控制计算机，每台控制计算机配置命令和监控通道，每个通道包含数字处理单元和模拟处 理单元。数字处理单元具有功能独立的备份逻辑处理电路。
[0023]系统有正常模态和备份模态两种工作模态，具有一种机制可实现正常模态和备份 模态的状态切换，见图1 :
[0024] 1、控制计算机的各通道采集备份开关状态，并向另外3个通道转发本通道信号， 最终包括本通道信号在内的4路备份开关采集状态进行多数同步表决，表决逻辑见表1，表 决结果决定本通道的工作模态。当表决结果为正常模态时，系统进入正常工作模态，当表决 结果为备份模态时，系统进入备份工作模态。
[0025] 2、系统进入正常模态后，当检测到永久故障，系统将自动切换到备份模态。
[00%] 3、系统进入正常模态，如果检测备份开关状态为启动备份模态状态，系统将进入 备份工作模态。
[0027] 表1备份开关表决逻辑
[0028]
[0029] 当系统处于正常模态时，控制计算机接收来自手柄的伸缩、俯仰、滚转、收放指令， 综合伸缩、俯仰、滚转位置反馈，经控制律计算后输出控制指令。模拟处理单元接收数字处 理单元输出的控制指令，综合作动器传感器反馈信息，可实现空中加油巧杆的伸缩、俯仰、 滚转的闭环控制，可实现空中加油巧杆收放的开环控制。
[0030] 当系统处于备份工作模态时，控制计算机接收备份开关指令，并将指令传递给模 拟处理单元，实现空中加油巧杆的收放开环控制。
【主权项】
1. 一种空中加油桁杆控制计算机系统，其特征在于：包括备份开关、控制手柄、姿态角 传感器、空中加油控制计算机、速度传感器、作动器传感器、后端执行机构； 所述空中加油控制计算机是两台，每台空中加油控制计算机配置命令和监控通道，每 个通道包含数字处理单元和模拟处理单元；数字处理单元具有功能独立的备份逻辑处理电 路； 所述备份开关、控制手柄、姿态角传感器、速度传感器、作动器传感器以及后端执行机 构均与空中加油控制计算机交联； 所述控制手柄、姿态角传感器、速度传感器、作动器传感器以及后端执行机构、空中加 油控制计算机构成闭环电传控制系统，实现对空中加油桁杆的俯仰、滚转、伸缩闭环控制； 所述备份开关、空中加油控制计算机、后端执行机构构成开环系统，实现对空中加油桁 杆的收放开环控制。2. -种空中加油桁杆控制计算机系统的模态切换方法，其特征在于：所述方法包括以 下步骤： 1) 空中加油控制计算机的各通道采集备份开关状态，并向另外3个通道转发本通道信 号，最终包括本通道信号在内的4路备份开关采集状态进行多数同步表决，表决结果决定 本通道的工作模态；当表决结果为正常模态时，系统进入正常工作模态，当表决结果为备份 模态时，系统进入备份工作模态； 2) 系统进入正常模态后，当检测到永久故障，系统将自动切换到备份模态； 3) 系统进入正常模态，如果检测备份开关状态为启动备份模态状态，系统将进入备份 工作模态。3. 根据权利要求2所述的空中加油桁杆控制计算机系统的模态切换方法，其特征在 于：当系统处于正常模态时，空中加油控制计算机接收来自手柄的伸缩、俯仰、滚转、收放指 令；综合伸缩、俯仰、滚转位置反馈，经控制律计算后输出控制指令； 模拟处理单元接收数字处理单元输出的控制指令，综合作动器传感器反馈信息，实现 空中加油桁杆的伸缩、俯仰、滚转的闭环控制，实现空中加油桁杆收放的开环控制。4. 根据权利要求2所述的空中加油桁杆控制计算机系统的模态切换方法，其特征在 于：当系统处于备份工作模态时，空中加油控制计算机接收备份开关指令，并将指令传递给 模拟处理单元，实现空中加油桁杆的收放开环控制。
【专利摘要】本发明是一种空中加油桁杆控制计算机系统，包括备份开关、控制手柄、姿态角传感器、空中加油控制计算机、速度传感器、作动器传感器、后端执行机构；空中加油控制计算机是两台，每台空中加油控制计算机配置命令和监控通道，每个通道包含数字处理单元和模拟处理单元；数字处理单元具有功能独立的备份逻辑处理电路；本发明一种空中加油桁杆控制计算机系统的模态切换方法具有模态切换功能，可实现正常模态和备份模态间切换；既能实现正常模态下对空中加油桁杆的伸缩、滚装、俯仰的闭环控制，对空中加油桁杆收放的开环控制，又能保证在备份模态下仍然实现对空中加油桁杆的收放控制；能保证备份开关采集状态的正确性。
【IPC分类】B64D39/00
【公开号】CN105383702
【申请号】CN201510926501
【发明人】郑久寿, 徐奡, 解文涛, 马小博, 刘帅, 成书锋
【申请人】中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年12月11日