民机电传飞控双驾驶杆盘的单侧卡阻故障处理方法和装置与流程

本发明涉及但不限于民用航空技术领域，尤指一种民机电传飞控双驾驶杆盘的单侧卡阻故障处理方法和装置。

背景技术：

获取满意的飞行性能和优良的飞行操纵特性是民机设计的重要目标，因此，设计过程中对飞机的操纵性能的评估显得尤为重要。在民机研发过程中，操纵机构在故障模式下的操纵性能也是需要考虑的一个重要问题。

目前，国内外主要研究重心是针对驾驶操纵机构的设计，以及在正常工作模式下的动力学仿真和对操纵性能进行相关的研究和评估，缺少对驾驶操纵机构在故障模式下工作的处理方法研究。

民机电传飞控双驾驶杆盘的单侧卡阻故障将影响飞机的飞行品质与操纵特性，甚至在极端情况下有可能威胁到飞行员和乘客的生命安全。

技术实现要素：

本发明的目的：提出一种民机电传飞控双驾驶杆盘的单侧卡阻故障处理方法和装置，以解决现有民机电传飞控双驾驶杆盘的单侧卡阻故障，对飞机的飞行品质与操纵特性的影响，以及在极端情况下有可能威胁到飞行员和乘客的生命安全的问题。

本发明的技术方案：

本发明实施例提供一种民机电传飞控双驾驶杆盘的单侧卡阻故障处理方法，所述双驾驶杆盘包括：两个驾驶杆盘，以及用于连接两个驾驶杆盘的连杆机构；所述单侧卡阻故障处理方法包括：

在双驾驶杆盘发生单侧卡阻时，根据已卡阻的第一驾驶杆盘的卡阻位置，采用与卡阻位置相对应的限幅策略，得到第一驾驶杆盘的限幅控制指令；

未卡阻的第二驾驶杆盘脱开第一驾驶杆盘，通过所述未卡阻的第二驾驶杆盘进行飞行操控，得到第二驾驶杆盘的控制指令；

根据已卡阻的第一驾驶杆盘的限幅控制指令和第二驾驶杆盘的控制指令，得到两个驾驶杆盘的表决输出。

可选地，如上所述的民机电传飞控双驾驶杆盘的单侧卡阻故障处理方法中，所述驾驶杆盘的限幅策略中，通过驾驶杆盘的位置标识限定限幅边界，其中，1表示驾驶杆盘正向满偏，2表示驾驶杆盘正向限幅，3表示驾驶杆盘负向限幅，4表示驾驶杆盘负向满偏。

可选地，如上所述的民机电传飞控双驾驶杆盘的单侧卡阻故障处理方法中，所述驾驶杆盘正向限幅值为正向满偏值的50％，所述驾驶杆盘负向限幅值为负向满偏值的50％。

可选地，如上所述的民机电传飞控双驾驶杆盘的单侧卡阻故障处理方法中，所述根据已卡阻的第一驾驶杆盘的卡阻位置，采用与卡阻位置相对应的限幅策略，包括：

当已卡阻的第一驾驶杆盘的卡阻位置在1和2之间，第一驾驶杆盘的限幅控制指令以(4，2)为限幅边界进行限幅，当第一驾驶杆盘的位置回到2和3之间，则更改限幅控制指令限幅边界为(4，1)；

当已卡阻的第一驾驶杆盘的卡阻位置在3和4之间，第一驾驶杆盘的限幅控制指令以(3，1)为限幅边界进行限幅，当第一驾驶杆盘的位置回到2和3之间，则更改限幅控制指令限幅边界为(4,1)；

当已卡阻的第一驾驶杆盘的卡阻位置在2和3之间，第一驾驶杆盘的限幅控制指令以(4，1)为限幅边界进行限幅。

可选地，如上所述的民机电传飞控双驾驶杆盘的单侧卡阻故障处理方法中，所述得到两个驾驶杆盘的表决输出，还包括：

对已卡阻的第一驾驶杆盘的限幅控制指令和第二驾驶杆盘的控制指令进行综合，采用求和方式得到两个驾驶杆盘的表决输出。

可选地，如上所述的民机电传飞控双驾驶杆盘的单侧卡阻故障处理方法中，所述在双驾驶杆盘发生单侧卡阻之后，还包括：

将卡阻信息发送给驾驶舱，提示飞行员驾驶机构故障。

可选地，如上所述的民机电传飞控双驾驶杆盘的单侧卡阻故障处理方法中，所述第一驾驶杆盘为左侧驾驶杆盘、且第二驾驶杆盘为右侧驾驶杆盘；或者，

所述第一驾驶杆盘为右侧驾驶杆盘、且第二驾驶杆盘为左侧驾驶杆盘；

本发明实施例还提供一种民机电传飞控双驾驶杆盘的单侧卡阻故障处理装置，所述双驾驶杆盘包括：两个驾驶杆盘，以及用于连接两个驾驶杆盘的连杆机构，所述单侧卡阻故障处理装置包括：卡阻监控模块、指令表决模块；

其中，所述卡阻监控模块，用于根据两个驾驶杆盘发出的控制指令，判断驾驶杆盘的卡阻状态，且在判断出其中一个驾驶杆盘卡阻时，将已卡阻的第一驾驶杆盘的卡阻信息发送给指令表决模块；

所述指令表决模块，用于根据接收到的已卡阻的第一驾驶杆盘的卡阻信息，根据第一驾驶杆盘的卡阻位置，采用与卡阻位置相对应的限幅策略，得到第一驾驶杆盘的限幅控制指令；

所述指令表决模块，还用于接收未卡阻的第二驾驶杆盘进行飞行操控时，得到第二驾驶杆盘的控制指令，并对限幅控制指令和第二驾驶杆盘的控制指令进行综合处理，得到两个驾驶杆盘的表决输出。

可选地，如上所述的民机电传飞控双驾驶杆盘的单侧卡阻故障处理装置中，

所述卡阻监控模块，还用于在判断出其中一个驾驶杆盘卡阻，将已卡阻的第一驾驶杆盘的卡阻信息发送给驾驶舱，提示飞行员驾驶机构故障。

本发明的优点：本发明实施例提供的民机电传飞控双驾驶杆盘的单侧卡阻故障处理方法和装置，在双驾驶杆盘单侧卡阻的故障发生时，通过判断已卡阻的驾驶杆盘的卡阻位置，根据所在不同位置采取不同的限幅策略；并通过脱开已卡阻的驾驶杆盘，使用未卡阻侧驾驶杆盘进行飞行操纵；综合此时左、右操纵指令，采用求“和”的方式表决输出；另外，还可以将卡阻信息通过驾驶舱告警发送至驾驶舱，提示飞行员驾驶机构故障。采用本发明实施例提供的单侧卡阻故障处理方法，可以最大限度地保证飞行员在驾驶杆盘单侧卡阻故障发生时，仍能安全地对飞机进行操纵。

在双驾驶杆盘单侧卡阻故障发生时，可增加飞行员对飞机的操纵能力，以提高安全性，具体体现在：第一，常规情况下卡阻时，不进行单侧指令限幅，主、副驾驶杆盘表决值以求“均值”的方式进行综合，作为驾驶杆盘指令表决值的输出。此时，使用未卡阻侧反向操纵驾驶机构改平飞机时，输出的表决指令被削弱，极端情况下甚至可能丧失对飞机的正常控制。第二，使用本发明实施例提供的处理方法后，当单侧卡阻时，对卡阻侧指令限幅，主、副驾驶杆盘表决值以求“和值”的方式进行综合，作为驾驶杆盘指令表决值的输出。此时，使用未卡阻侧反向操纵驾驶机构改平飞机时，输出的表决指令仍具有操纵飞机正常飞行的能力，从而提高了安全性。

附图说明：

图1为本发明实施例提供的一种民机电传飞控双驾驶杆盘的单侧卡阻故障处理方法的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的民机电传飞控双驾驶杆盘的单侧卡阻故障处理方法中一种驾驶杆盘的限幅策略的原理图；

图3为本发明实施例还提供一种民机电传飞控双驾驶杆盘的单侧卡阻故障处理装置的结构示意图。

具体实施方式：

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

针对现有民机电传飞控双驾驶杆盘的单侧卡阻故障的各种问题，本发明实施例提供一种双驾驶杆盘单侧卡阻的故障处理方法，最大限度的保证飞行员的操纵权限和飞行品质。

图1为本发明实施例提供的一种民机电传飞控双驾驶杆盘的单侧卡阻故障处理方法的结构示意图。本发明实施例中的双驾驶杆盘包括：两个驾驶杆盘，以及用于连接两个驾驶杆盘的连杆机构；本发明实施例提供的单侧卡阻故障处理方法包括如下步骤：

步骤1，在双驾驶杆盘发生单侧卡阻时，根据已卡阻的第一驾驶杆盘的卡阻位置，采用与卡阻位置相对应的限幅策略，得到第一驾驶杆盘的限幅控制指令；

步骤2，未卡阻的第二驾驶杆盘脱开第一驾驶杆盘，通过未卡阻的第二驾驶杆盘进行飞行操控，得到第二驾驶杆盘的控制指令；

步骤3，根据已卡阻的第一驾驶杆盘的限幅控制指令和第二驾驶杆盘的控制指令，得到两个驾驶杆盘的表决输出。

图2为本发明实施例提供的民机电传飞控双驾驶杆盘的单侧卡阻故障处理方法中一种驾驶杆盘的限幅策略的原理图。在本发明实施例中，驾驶杆盘的限幅策略中，通过驾驶杆盘的位置标识限定限幅边界，如图2中，1表示驾驶杆盘正向满偏，2表示驾驶杆盘正向限幅，3表示驾驶杆盘负向限幅，4表示驾驶杆盘负向满偏。

在本发明实施例的一种实现方式中，驾驶杆盘正向限幅值为正向满偏值的50％，驾驶杆盘负向限幅值为负向满偏值的50％。

本发明实施例的步骤1中，根据已卡阻的第一驾驶杆盘的卡阻位置，采用与卡阻位置相对应的限幅策略的实现方式，可以包括：

当已卡阻的第一驾驶杆盘的卡阻位置在1和2之间，第一驾驶杆盘的限幅控制指令以(4，2)为限幅边界进行限幅，当第一驾驶杆盘的位置回到2和3之间，则更改限幅控制指令限幅边界为(4，1)；

当已卡阻的第一驾驶杆盘的卡阻位置在3和4之间，第一驾驶杆盘的限幅控制指令以(3，1)为限幅边界进行限幅，当第一驾驶杆盘的位置回到2和3之间，则更改限幅控制指令限幅边界为(4,1)；

当已卡阻的第一驾驶杆盘的卡阻位置在2和3之间，第一驾驶杆盘的限幅控制指令以(4，1)为限幅边界进行限幅。

本发明实施例的步骤3中，得到两个驾驶杆盘的表决输出的实现方式，可以包括：

对已卡阻的第一驾驶杆盘的限幅控制指令和第二驾驶杆盘的控制指令进行综合，采用求和方式得到两个驾驶杆盘的表决输出。

本发明实施例的步骤1中，在双驾驶杆盘发生单侧卡阻之后，还可以包括：

将卡阻信息发送给驾驶舱，提示飞行员驾驶机构故障。

可选地，本发明实施例中的第一驾驶杆盘可能为左侧驾驶杆盘、且第二驾驶杆盘为右侧驾驶杆盘；或者，

可选地，本发明实施例中的第一驾驶杆盘也可能为右侧驾驶杆盘、且第二驾驶杆盘为左侧驾驶杆盘；

本发明实施例提供的民机电传飞控双驾驶杆盘的单侧卡阻故障处理方法，在双驾驶杆盘单侧卡阻的故障发生时，通过判断已卡阻的驾驶杆盘的卡阻位置，根据所在不同位置采取不同的限幅策略；并通过脱开已卡阻的驾驶杆盘，使用未卡阻侧驾驶杆盘进行飞行操纵；综合此时左、右操纵指令，采用求“和”的方式表决输出；另外，还可以将卡阻信息通过驾驶舱告警发送至驾驶舱，提示飞行员驾驶机构故障。采用本发明实施例提供的单侧卡阻故障处理方法，可以最大限度地保证飞行员在驾驶杆盘单侧卡阻故障发生时，仍能安全地对飞机进行操纵。

本发明实施例具有以下有益效果：在双驾驶杆盘单侧卡阻故障发生时，可增加飞行员对飞机的操纵能力，以提高安全性，具体体现在：第一，常规情况下卡阻时，不进行单侧指令限幅，主、副驾驶杆盘表决值以求“均值”的方式进行综合，作为驾驶杆盘指令表决值的输出。此时，使用未卡阻侧反向操纵驾驶机构改平飞机时，输出的表决指令被削弱，极端情况下甚至可能丧失对飞机的正常控制。第二，使用本发明实施例提供的处理方法后，当单侧卡阻时，对卡阻侧指令限幅，主、副驾驶杆盘表决值以求“和值”的方式进行综合，作为驾驶杆盘指令表决值的输出。此时，使用未卡阻侧反向操纵驾驶机构改平飞机时，输出的表决指令仍具有操纵飞机正常飞行的能力，从而提高了安全性。

基于本发明上述实施例提供的民机电传飞控双驾驶杆盘的单侧卡阻故障处理方法，如图3所示，为本发明实施例还提供一种民机电传飞控双驾驶杆盘的单侧卡阻故障处理装置的结构示意图，其中，双驾驶杆盘包括：两个驾驶杆盘，以及用于连接两个驾驶杆盘的连杆机构，单侧卡阻故障处理装置包括：卡阻监控模块、指令表决模块。

其中，卡阻监控模块，用于根据两个驾驶杆盘发出的控制指令，判断驾驶杆盘的卡阻状态，且在判断出其中一个驾驶杆盘卡阻时，将已卡阻的第一驾驶杆盘的卡阻信息发送给指令表决模块；

指令表决模块，用于根据接收到的已卡阻的第一驾驶杆盘的卡阻信息，根据第一驾驶杆盘的卡阻位置，采用与卡阻位置相对应的限幅策略，得到第一驾驶杆盘的限幅控制指令；

指令表决模块，还用于接收未卡阻的第二驾驶杆盘进行飞行操控时，得到第二驾驶杆盘的控制指令，并对限幅控制指令和第二驾驶杆盘的控制指令进行综合处理，得到两个驾驶杆盘的表决输出。

需要说明的是，图3中的“限幅的左驾驶表决值”和“限幅的右驾驶表决值”表示左、右驾驶杆盘分别卡阻时的两种情况，不代表同时卡阻。

本发明实施例中的卡阻监控模块，还用于在判断出其中一个驾驶杆盘卡阻，将已卡阻的第一驾驶杆盘的卡阻信息发送给驾驶舱，提示飞行员驾驶机构故障。

以下通过一个具体实施例对本发明实施例提供的民机电传飞控双驾驶杆盘的单侧卡阻故障处理方法和装置的实施方式进行详细描述。

步骤1，如图2所示，其中4和1代表驾驶杆盘原满偏边界，如“-120/100”，3和2为原满偏值的50％，即“-60/50”。当左驾驶杆盘发生卡阻时，“指令表决模块”将收到“卡阻监控模块”发来的“左驾驶杆盘卡阻故障锁存”，并记录当前的左驾驶杆盘表决值为左驾驶杆盘卡阻位置。

步骤2，“指令表决模块”将对左驾驶杆盘表决值按照以下限幅策略进行限幅，生成限幅后的左驾驶杆盘表决值，限幅策略为：

若左驾驶杆盘卡阻位置在1和2之间，则对左驾驶杆盘表决值以(4，2)为限幅边界进行限幅，当左驾驶杆盘表决值回到2和3之间，则更改限幅边界为(4，1)；

若左驾驶杆盘卡阻位置在3和4之间，则对左驾驶杆盘表决值以(3，1)为限幅边界进行限幅，当左驾驶杆盘表决值回到2和3之间，则更改限幅边界为(4，1)；

若左驾驶杆盘卡阻位置在2和3之间，则对左驾驶杆盘表决值以(4，1)为限幅边界进行限幅；

步骤3，此时，由于已脱开驾驶连杆机构，未卡阻的右驾驶杆盘执行单侧操纵，“指令表决模块”能对限幅后的左驾驶杆盘表决值和右驾驶杆盘表决值进行综合，求“和值”作为驾驶杆盘指令表决值的输出。

如下表1所示，通常情况下，左、右驾驶杆盘表决值进行综合，求均值作为驾驶杆盘指令表决值的输出。

表1右驾驶杆盘反向极限操纵时的权限

对表1中限幅结果分析如下：

当左驾驶杆盘发生卡阻时，驾驶杆盘联动机构脱开，对右驾驶杆盘反向操纵后，综合得到的指令表决值将不足未发生卡阻时表决指令的50％；

若左驾驶杆盘卡阻位置接近图2中的1或4时，可能导致右驾驶杆盘反向的操纵无效，即反向极限操纵驾驶杆盘，经综合后的指令表决值几乎为零，此时飞机的飞行状态将很难进行控制，从而带来安全隐患。

通过步骤1至3的限幅方法和表决值求和输出后：

当左驾驶杆盘发生卡阻时，驾驶杆盘联动机构脱开，右驾驶杆盘的操纵效果将保留未发生卡阻时的50％以上；

若左驾驶杆盘卡阻位置接近图2中的1或4时，经过限幅，左驾驶杆盘的操纵指令为正向或负向的50％，此时对右驾驶杆盘反向操纵时，经综合后的指令表决值最大可保留未发生卡阻时的50％，飞行员仍可较好地控制飞机。

步骤4，卡阻监控模块将卡组信息通过驾驶舱告警发送至驾驶舱，提示飞行员驾驶机构卡阻。

类似地，若右驾驶杆盘出现卡阻故障，右驾驶杆盘卡阻故障处理逻辑与左驾驶杆盘相同。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。