一种多余度飞行控制系统及控制方法与流程

本发明涉及飞机飞行控制系统技术领域，特别涉及一种多余度飞行控制系统及控制方法。

背景技术：

迎角信号是飞行控制系统中的重要信号，是飞行控制系统中关键的反馈信号，用于增加飞机的稳定性。目前，为了保证信号的正确性，一般需要采集多个余度的迎角信号，并对其进行表决，选取正确的值作为系统输入；同时对多余度信号进行监控，对故障信号进行隔离。

但是，在一些无人机上多采用机械双余度(每个机械余度上配置两个电气余度)迎角风标传感器，而计算机则多采用三余度结构，两者的余度不匹配，如果余度结构设置不好，会加快系统的故障降级速度，影响飞机安全。

技术实现要素：

本发明的目的是提供了一种多余度飞行控制系统及控制方法，以至少解决现有机械双余度迎角风标传感器与三余度计算机结构余度不匹配的问题。

本发明的技术方案是：

一种多余度飞行控制系统，包括：

并列的第一计算机、第二计算机和第三计算机；

左迎角传感器，其包括并列的第一迎角电气和第二迎角电气，其中，所述第一迎角电气与所述第一计算机连接，所述第二迎角电气与所述第二计算机连接；

右迎角传感器，其包括并列的第三迎角电气和第四迎角电气，其中，所述第三迎角电气与所述第三计算机连接，所述第四迎角电气分别与所述第一计算机、所述第二计算机以及所述第三计算机连接。

本发明还提供了一种多余度飞行控制系统的控制方法，包括如下步骤：

步骤一、所述第一计算机、第二计算机和第三计算机分别采集所述第一迎角电气、所述第二迎角电气以及所述第三迎角电气的迎角信号；

步骤二、所述第一计算机、第二计算机和第三计算机分别采集同时采集所述第四迎角电气的迎角信号；

步骤三、所述第一计算机、第二计算机和第三计算机首先对所述第四迎角电气进行三余度监控表决，获取所述第四迎角电气的表决值；

步骤四、所述第一计算机、第二计算机和第三计算机对所述第一迎角电气的迎角信号、所述第二迎角电气的迎角信号、所述第三迎角电气的迎角信号以及所述第四迎角电气的表决值进行四余度监控表决，从而得出最终的迎角表决值。

发明效果：

本发明多余度飞行控制系统及控制方法，能够防止任意一个电气故障导致迎角传感器失效，保证迎角传感器的可用性。

附图说明

图1是现有多余度飞行控制系统的结构示意图；

图2是本发明多余度飞行控制系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

下面结合附图1至图2对本发明多余度飞行控制系统及控制方法做进一步详细说明。

现有的多余度飞行控制系统连接方法如图1所示，其存主要存在的问题在于：

一)、当四余度信号有效时：如果第一计算机11通道的模拟量采集电路故障，则第一迎角电气21和第四迎角电气32均采集不正常(大部分情况下采集值为0附近)；此时第二迎角电气22和第三迎角电气31，与第一迎角电气21和第四迎角电气32出现2：2故障，四余度迎角均失效，无法满足一次电气故障正常工作要求。

二)、当第二迎角电气22或第三迎角电气31任意一个失效后，此处以第三迎角电气31失效为例：如果再出现第一计算机11通道的模拟量采集电路故障，第一迎角电气21和第四迎角电气32均采集不正常(大部分情况下采集值为0附近)，此时，第一迎角电气21和第四迎角电气32，与第二迎角电气22不一致，即出现2：1情况，余度管理会将第二迎角电气22置为故障。此时会导致系统采用错误的迎角值，无法保证飞行安全。

为此，本发明提供了一种多余度飞行控制系统，可以包括并列的第一计算机11、第二计算机12和第三计算机13(即三余度计算机)；还可以包括左迎角传感器2和右迎角传感器3。

左迎角传感器2包括并列的第一迎角电气21和第二迎角电气22，其中，第一迎角电气21与第一计算机11连接，第二迎角电气22与第二计算机12连接。

右迎角传感器3包括并列的第三迎角电气31和第四迎角电气32，其中，第三迎角电气31与第三计算机13连接，第四迎角电气32分别与第一计算机11、第二计算机12以及第三计算机13连接。

进一步，本发明还提供了一种多余度飞行控制系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、第一计算机11、第二计算机12和第三计算机13分别采集所述第一迎角电气21、所述第二迎角电气22以及所述第三迎角电气31的迎角信号。

步骤二、所述第一计算机11、第二计算机12和第三计算机13分别采集同时采集第四迎角电气32的迎角信号。

步骤三、第一计算机11、第二计算机12和第三计算机13首先对第四迎角电气32进行三余度监控表决，获取第四迎角电气32的表决值。

步骤四、第一计算机11、第二计算机12和第三计算机13对第一迎角电气21的迎角信号、第二迎角电气22的迎角信号、第三迎角电气31的迎角信号以及第四迎角电气32的表决值进行四余度监控表决，从而得出最终的迎角表决值。

本发明的优点如下：

一)、当四余度信号有效时：如果第一计算机11通道的模拟量采集电路故障，仅影响第一迎角电气21的输出，和第四迎角电气32一个余度输出(第二计算机12通道和第三计算机13通道采集正常，不会影响第四迎角电气32表决值)，不会造成迎角失效。

二)、当第二迎角电气22或第三迎角电气31任意一个失效后，同样以第三迎角电气31失效为例：如果第一计算机11通道采集故障，仅影响第一迎角电气21的输出，和第四迎角电气32一个余度输出(第二计算机12通道和第三计算机13通道采集正常，不会影响第四迎角电气32表决值)，第四迎角电气32的表决值和第二迎角电气22值一致，两者与第一迎角电气21不同，余度管理算法能够正确的切除故障通道第一迎角电气21，不会把正确的信号切除。

本发明多余度飞行控制系统及控制方法，能够防止任意一个电气故障导致迎角传感器失效，保证迎角传感器的可用性。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。