本发明属于航空仪表技术领域，具体涉及一种具备起飞阶段飞行指引功能的飞行指引系统。
背景技术：
飞行指引系统是飞机自动飞行控制系统的一部分，飞行控制计算机经过逻辑处理与综合计算后为电子飞行仪表提供指引信息。其目的是告知飞行员正确的飞机姿态和飞行方向，在飞行员驾驶飞机时，只需要使飞机的姿态和方向与指引给出的一致，即可安全驾驶飞机。这一系统能够减轻飞行员的操作负担，提高飞行人机功效，改善飞行品质，增加乘客舒适性，是飞机的重要系统之一。
飞行控制计算机、电子飞行仪表和状态选择板是构成飞行指引系统的必要组成部分。在飞机运行中，飞行指引系统需要接受来自其他系统的位置、姿态、速度、高度等飞行信号，结合飞行员选择的飞行模式，就可以进行逻辑处理和综合计算，最终输出指引信号。一些飞行指引系统还会引入其他的飞机参数，以提供更高的指引精度。
飞行指引系统的主要特征是：能够通过飞行控制计算机输出兼顾飞行安全和乘客舒适的飞行姿态指引信息，并将指引信息输出给电子飞行仪表。电子飞行仪表显示指引信息给飞行员，作为手动操作飞机的重要参考。
飞机在正常飞行中，分为起飞阶段、爬升阶段、巡航阶段、下降阶段、近进阶段、复飞阶段、着陆阶段。理想情况下，飞行引导系统将自起飞阶段开始，依照飞行员选择的模式给出指引信息，直到在近进阶段飞机降低到决断高度并决定降落为止(决断高度是民航专用名词，其含义是飞行员必须在飞机降低至此高度之前判断飞机是否具备正常着陆的条件。若在此高度时仍不具备着陆条件，则立即操纵飞机复飞)。在不同的飞行阶段中，飞机的构型和飞行方式是不尽相同的，如果飞行指引系统需要在各个飞行阶段都能给出正确的飞行指引，那么飞行指引系统必须有能力了解飞机当前的构型和空地状态。
随着航空运输的飞速发展，对飞机的飞行的人机功效和飞行舒适度都提出了更高的要求。飞行指引系统也得到了快速发展，由于起飞阶段的飞机构型和状态较为复杂，目前仍有很多在航飞机使用的飞行指引系统无法做到起飞阶段的飞行指引，在安全飞行和舒适飞行上留下了空窗期和隐患。因此，用户和飞机生产厂都希望能够升级这些飞机使用的飞行指引系统。然而，现有能够满足全程飞行指引的飞行指引系统，都存在系统组成复杂，价格昂贵等问题。并且，自动飞行控制系统作为飞机的一个重要系统，按照ccar-21-r4《民用航空产品和零部件合格审定规定》，对重要机载设备的换装将被认定为设计大改。所以，若是为在航机队更换设备，需要付出大量的资金成本和时间成本。以上种种因素制约了用户升级飞行指引系统的意愿。
因此，若是能够通过软件升级和接线改进等手段，在不更换现有设备的前提下，实现飞机的全航程飞行指引功能，就可以节约大量的资金成本和时间成本，提升飞机的飞行的人机功效和飞行舒适度。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种新的能够具备起飞阶段飞行指引功能的飞行指引系统。同时提供一种针对那些在起飞阶段的无法进行飞行指引的在航飞机的飞行指引系统改进方法。通过向飞行控制计算机引入起落架载荷信号和襟翼位置信号，使得飞行控制计算机获得对飞机构型和飞机空地状态的判断能力。从而使得飞机的飞行指引系统有能力在飞行的全航程中给出正确的指引。
一种飞机的飞行指引系统，含有飞行控制计算机、电子飞行仪表和状态选择板，所述的飞行控制计算机与大气数据系统、航向姿态系统和综合航空电子处理系统交联，获取飞行参数信息，所述的状态选择板上设有能够选择飞行模式的多个状态按钮，其特征在于：另外还通过离散量信号将飞机的襟翼位置信号输入飞行控制计算机，通过数字总线信号将起落架载荷信号输入飞行控制计算机；在飞行控制计算机内置有飞行控制软件，该飞行控制软件具备在起飞阶段通过识别襟翼位置信号和起落架载荷信号，判断飞机构型和空地状态，并输出飞行指引信息的能力；飞行控制计算机将接收到的飞行参数信息、襟翼位置信号以及起落架载荷信号结合内置逻辑和飞行员由状态选择板选择的飞行模式，解算出合适的飞行指引信息，并将该飞行指引信息输出给电子飞行仪表供飞行员读取。
一种飞机飞行指引系统的改进方法，含有飞行控制计算机、电子飞行仪表和状态选择板，所述的飞行控制计算机与大气数据系统、航向姿态系统和综合航空电子处理系统交联，获取飞行参数信息，所述的状态选择板上设有能够选择飞行模式的多个状态按钮，其特征在于：1)更换襟翼起飞状态开关，增加了判断襟翼位置的触点和接线，该接线使用离散量信号将飞机的襟翼位置信号输入飞行控制计算机，2)将起落架载荷信号通过大气数据计算机的数字信号总线，接入飞控计算机，3)升级飞控计算机的飞行控制软件，使之具备在起飞阶段通过识别襟翼位置信号和起落架载荷信号，判断飞机构型和空地状态，并输出飞行指引信息的能力；4)飞行控制计算机将接收到的飞行参数信息、襟翼位置信号以及起落架载荷信号结合内置逻辑和飞行员由状态选择板选择的飞行模式，解算出合适的飞行指引信息，并将该飞行指引信息输出给电子飞行仪表供飞行员读取。
所述的襟翼位置信号包含5°襟翼位置信号和15°襟翼位置信号。所述的起落架载荷信号含有地面状态信号和空中状态信号。
该飞行指引系统预设了适用于不同阶段的多种飞行模式，在起飞阶段，预制有5°襟翼起飞模式和15°襟翼起飞模式来对应飞机的两种起飞构型。飞行控制计算机通过襟翼位置信号来判断飞机正处于哪种构型，并同时通过起落架载荷信号的地面状态信号和空中状态信号判断飞机是否已经离开地面。飞行控制计算机中的飞行控制软件结合上述两种信号给出不同的飞行指引信息经电子飞行仪表供飞行员读取。
本申请中飞行指引系统的工作流程为：
当系统正常启动，接收由飞机上的其他设备传来的各种飞行参数信息，完成准备工作后等待飞机进入起飞程序。
飞机在起飞阶段时，飞行员按压指引按钮，飞行控制计算机通过襟翼位置信号和起落架载荷信号判断飞机构型和是否离开地面，结合其他输入信息按内置预设逻辑输出指引信息，指引飞行员起飞飞机。
当飞机处于爬升阶段时，飞机构型固定，飞行员通过状态选择板选择爬升方式。飞行控制计算机按飞行员选择方式结合其他输入信息按内置预设逻辑输出指引信息，指引飞行员爬升至指定高度。
当飞机处于巡航阶段时，飞机构型固定，飞行指引系统接入导航设备信号。飞行控制计算机按预设逻辑结合导航信号和其他信息输出指引信息，指引飞行员驾驶飞机飞向目的地。
当飞机处于下降阶段时，飞机构型固定，飞行员通过状态选择板选择下降方式。飞行控制计算机按飞行员选择方式结合其他输入信息按内置预设逻辑输出指引信息，指引飞行员下降至指定高度。
当飞机准备开始进近阶段时，飞行员选择飞行指引系统进入进近模式，飞机构型按进近程序变化，飞行指引系统通过航向偏差与垂直偏差信号结合飞机当前构型计算并提供指引信息，使飞机安全对准跑道并下降至决断高度。
在决断高度以上，飞行员决定复飞时，飞行员按压复飞按钮，飞行指引系统进入复飞阶段，飞机构型固定，飞行控制计算机结合其他输入信息按内置预设逻辑输出指引信息，指引飞行员安全复飞。
在决断高度以下，飞机进入着陆阶段，飞行员建立目视参照，手动控制飞机降落，自动飞行控制系统在这一阶段无工作。
本发明的有益之处在于：通过为飞行控制计算机引入襟翼位置信号和起落架载荷信号，使得飞行控制计算机有能力知晓飞机起飞阶段的构型和空地状态，并通过飞行控制软件的计算，使得飞行指引系统具有了在起飞阶段的飞行指引能力。这一改进不需要增加新设备，对飞机改动量小，适航审查简单，极大的节约了资金成本和民航机适航取证的时间成本。本发明提出的方案合理可行，已获得了适航认证。
以下结合实施例附图对本申请作进一步详细描述：
附图说明
图1是本申请的飞行指引系统原理框图
具体实施方式
如图所示，本申请的飞行指引系统所使用的飞行控制计算机，与大气数据系统、航向姿态系统和综合航空电子处理系统交联。飞行控制计算机从这三个系统中接收气压高度信号、修正高度信号、预选高度信号、垂直速度信号、指示空速信号、马赫数信号、空速基准信号、大气静温信号、大气总温信号、目的地导航信号，航向偏差信号等必须的飞行参数信息。起落架载荷传感器将起落架载荷信号通过大气数据计算机的数字信号总线传入飞行控制计算机，所述的起落架载荷信号含有地面状态信号和空中状态信号。襟翼位置开关通过离散量信号将襟翼位置信号的传入飞行控制计算机。
在飞行中，飞行控制计算机将接收到的各类飞行参数信息，识别起落架载荷信号和襟翼位置信号判断飞机的构型和所处的飞行情况，以及接收飞行员由状态选择板选择的飞行模式，经过内置的飞行控制软件逻辑解算出合适的飞行姿态和飞行指引信息，并将飞行指引信息输出给电子飞行仪表供飞行员读取。
以下将结合某型民航飞机安装升级飞行指引系统的实例来详述飞机飞行指引系统的改进方法：
在某型飞机原使用的飞行指引系统中，飞行控制计算机从大气数据系统、航向姿态系统和综合航空电子处理系统取得飞行参数信息，从状态选择板接收飞行员选择的飞行模式。这套飞行指引系统因无法判断飞机构型和飞机是否离地，不能在飞机的起飞阶段提供飞行指引信息，留下了安全隐患。
为提升该型飞机的人机工效和舒适性，决定为其装备的飞行指引系统升级，使之能够提供全航程的飞行指引功能。出于对金钱成本和适航审查时间成本的综合考虑，决定采用本申请所述飞行指引系统方案完成升级。
在实际升级中，对该型飞机进行的主要更改有：1)更换襟翼起飞状态开关，增加了判断襟翼位置的触点和接线，线路接地时表示5°襟翼位置，线路断路的时表示15°襟翼位置。并将该线路接入飞行控制计算机。该接线使用离散量信号将飞机的襟翼位置信号输入飞行控制计算机，2)将起落架载荷信号通过大气数据计算机的数字信号总线，接入飞控计算机，3)升级飞控计算机的飞行控制软件，使之具备在起飞阶段通过识别襟翼位置信号和起落架载荷信号，判断飞机构型和空地状态，并输出飞行指引信息的能力；4)飞行控制计算机将接收到的飞行参数信息、襟翼位置信号以及起落架载荷信号结合内置逻辑和飞行员由状态选择板选择的飞行模式，解算出合适的飞行指引信息，并将该飞行指引信息输出给电子飞行仪表供飞行员读取。
最后按照ccar-21-r4《民用航空产品和零部件合格审定规定》，对升级后的飞行指引系统进行了多次试飞和适航审查。
升级后的飞行指引系统引入了襟翼位置信号和起落架载荷信号，使得飞行控制计算机有能力了解飞机当前构型和空地状态，实现了在起飞阶段也能提供飞行指引信息的要求，有效的提升了该飞机的人机工效和舒适性，取得了适航部门和飞机用户的认可。
本申请的飞机飞行指引系统能够具备在飞机起飞阶段进行飞行指引功能的飞行指引系统。同时提供一种针对那些在起飞阶段的无法进行飞行指引的在航飞机的飞行指引系统改进方法。