一種航姿系統(tǒng)與飛控系統(tǒng)控制交聯(lián)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種航姿系統(tǒng)與飛控系統(tǒng)控制交聯(lián)方法,應(yīng)用在直升機(jī)控制領(lǐng)域。本發(fā)明在直升機(jī)上取消地平儀及陀螺磁羅盤系統(tǒng),加裝2套航姿系統(tǒng),通過航姿系統(tǒng)替代地平儀及陀螺磁羅盤系統(tǒng)向飛控系統(tǒng)提供姿態(tài)及航向信息,陀螺磁羅盤系統(tǒng)及地平儀的指示功能由航姿系統(tǒng)替代。本文給出了航姿系統(tǒng)的安裝、導(dǎo)線敷設(shè)、地面通電及試飛的方法。該方法不僅可滿足飛控系統(tǒng)的使用要求,同時(shí)可以提高飛控系統(tǒng)的穩(wěn)定性,可靠性,并具有可拓展性,方便飛控系統(tǒng)排故,同時(shí)不需飛控系統(tǒng)做適應(yīng)性更改。
【專利說明】一種航姿系統(tǒng)與飛控系統(tǒng)控制交聯(lián)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一種航姿系統(tǒng)與飛控系統(tǒng)控制交聯(lián)方法應(yīng)用在直升機(jī)控制領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]某型直升機(jī)的飛控系統(tǒng)所需的航向及姿態(tài)信息由2套陀螺磁羅盤系統(tǒng)及2套地平儀提供,使用上述兩個(gè)系統(tǒng)提供信號存在如下缺陷:
[0003](I)陀螺磁羅盤系統(tǒng)的精度低,且其易受外界磁場干擾,抗干擾能力低,長時(shí)間精度較低,不利于飛控系統(tǒng)的航向精度保持;
[0004](2)地平儀精度較低,不利于飛控系統(tǒng)姿態(tài)精度保持,同時(shí)在直升機(jī)做大坡度飛行時(shí),兩套地平儀輸出數(shù)據(jù)易有較大差異,導(dǎo)致飛控系統(tǒng)報(bào)警并自動斷開,直接導(dǎo)致飛控系統(tǒng)無法使用;
[0005](3)兩套系統(tǒng)均無自檢測功能,當(dāng)飛控系統(tǒng)故障時(shí),不能迅速判斷故障源,因此不利于飛控系統(tǒng)的故障排除;
[0006](4)交聯(lián)信號分散,集成度低,不利于直升機(jī)維護(hù);
[0007](5)陀螺磁羅盤系統(tǒng)及地平儀均采用國外設(shè)備,兩套設(shè)備維護(hù)等方面有困難,且不利于長期的國產(chǎn)化發(fā)展;
[0008]兩套系統(tǒng)均僅能輸出模擬信號,不利于直升機(jī)數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]本發(fā)明目的:取消機(jī)上的地平儀及陀螺磁羅盤系統(tǒng),安裝航姿系統(tǒng)。由航姿系統(tǒng)向飛控系統(tǒng)提供姿態(tài)信息及航向信息;同時(shí)地平儀及陀螺磁羅盤的指示功能由航姿系統(tǒng)取代;在飛控系統(tǒng)故障時(shí),通過檢查航姿系統(tǒng)輸出的狀態(tài)字可迅速定位或排除故障源。
[0010]本發(fā)明技術(shù)方案是:一種航姿系統(tǒng)與飛控系統(tǒng)控制交聯(lián)方法,本方法采取以下步驟:
[0011]I)取消原機(jī)安裝的地平儀及陀螺磁羅盤系統(tǒng),加裝2套航姿系統(tǒng)[1],航姿系統(tǒng)
[I]包括航姿計(jì)算機(jī)[2]、磁傳感器[3]及備份飛行顯示器[4],航姿計(jì)算機(jī)[2]解算數(shù)據(jù)并向飛控系統(tǒng)[5]及備份飛行顯示器輸出姿態(tài)及航向數(shù)據(jù)[6],磁傳感器
[0012]2)航姿計(jì)算機(jī)安裝在直升機(jī)機(jī)頭設(shè)備架上,磁傳感器安裝在直升機(jī)尾梁中,備份飛行顯示器[4]安裝在儀表板上;
[0013]3)把航姿系統(tǒng)[I]和飛控系統(tǒng)[5]通過導(dǎo)線連接;
[0014]4)導(dǎo)線敷設(shè)完畢后,分別對航姿系統(tǒng)[I]和飛控系統(tǒng)[5]通電檢查以確定系統(tǒng)可以正常工作;
[0015]5)進(jìn)行試飛驗(yàn)證,飛行過程中檢查飛控系統(tǒng)[5]的姿態(tài)保持及航向保持功能,如果沒有實(shí)現(xiàn)上述功能,則查找故障源,排除故障,重復(fù)步驟I到5,直至航姿系統(tǒng)[I]滿足飛控系統(tǒng)[5]的交聯(lián)要求。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:航姿系統(tǒng)提供的航向精度高,不宜受外界干擾,可提高飛控系統(tǒng)的航向精度保持;
[0017](I)航姿系統(tǒng)提供的姿態(tài)精度高,因此兩套航姿系統(tǒng)在直升機(jī)大坡度飛行時(shí)輸出的數(shù)據(jù)誤差小,不會導(dǎo)致飛控系統(tǒng)報(bào)警以至自動斷開;
[0018](2)航姿系統(tǒng)具有自檢測功能,當(dāng)飛控系統(tǒng)故障時(shí),可通過航姿系統(tǒng)輸出的狀態(tài)字迅速定位或排除故障源,有利于飛控系統(tǒng)的故障排除及維護(hù);
[0019](3)航姿系統(tǒng)可同時(shí)實(shí)現(xiàn)陀螺磁羅盤及地平儀的功能,減少機(jī)上安裝設(shè)備的數(shù)量同時(shí)可減少設(shè)備維護(hù)工作;
[0020](4)國產(chǎn)航姿已有豐富的使用經(jīng)驗(yàn),可完全滿足直升機(jī)的使用要求;且航姿系統(tǒng)的技術(shù)為國內(nèi)擁有,出現(xiàn)問題時(shí)維護(hù)更加方便,可有利于擺脫國外成品的種種束縛;
[0021 ] (5)航姿系統(tǒng)除具有模擬量接口外,還具有數(shù)字量接口且?guī)лd能力高,可為直升機(jī)數(shù)字化打下基礎(chǔ)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1是航姿系統(tǒng)與飛控系統(tǒng)交聯(lián)原理圖
[0023]I是航姿系統(tǒng),2是航姿計(jì)算機(jī)、3是磁傳感器、4是備份飛行顯示器,5是飛控系統(tǒng),6是航向數(shù)據(jù),7是實(shí)時(shí)磁通量,8是姿態(tài)有效信號,9是航向有效信號。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下將結(jié)合附圖和具體實(shí)施方法對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0025]取消原機(jī)安裝的地平儀及陀螺磁羅盤系統(tǒng),加裝2套航姿系統(tǒng)[I],航姿系統(tǒng)[I]包括航姿計(jì)算機(jī)[2]、磁傳感器[3]及備份飛行顯示器[4],航姿計(jì)算機(jī)[2]解算數(shù)據(jù)并向飛控系統(tǒng)[5]及備份飛行顯示器輸出姿態(tài)及航向數(shù)據(jù)[6],磁傳感器[3]感應(yīng)直升機(jī)的實(shí)時(shí)磁通量[7]并向航姿計(jì)算機(jī)輸出實(shí)時(shí)磁通量[7],備份飛行顯示器[4]負(fù)責(zé)輸出直升機(jī)的姿態(tài)、航向信息,其中航姿計(jì)算機(jī)[2]向飛控系統(tǒng)[5]輸出直升機(jī)的姿態(tài)信息、航向信息、姿態(tài)有效信號[8]、航向有效信號[9]。
[0026]由于光纖陀螺及加速度計(jì)為敏感器件,因此航姿計(jì)算機(jī)[2]應(yīng)安裝在直升機(jī)振動較小的部位,故安裝在直升機(jī)機(jī)頭設(shè)備架上,同時(shí)其姿態(tài)安裝誤差通過增減可剝墊片的方式滿足姿態(tài)誤差在±3'以內(nèi),航向誤差通過調(diào)整慣性測量部件與支架的相對安裝位置滿足航向誤差在±6'以內(nèi);磁傳感器[3]應(yīng)盡可能安裝在磁干擾小的部位,直升機(jī)尾梁內(nèi)無其它電氣設(shè)備,因此安裝在直升機(jī)尾梁中,其安裝誤差滿足方式同航姿計(jì)算機(jī)[2];為方便飛行員讀取姿態(tài)、航向信息及方便航姿系統(tǒng)維護(hù),備份飛行顯示器[4]安裝在儀表板上。
[0027]把航姿系統(tǒng)[I]和飛控系統(tǒng)[5]通過導(dǎo)線連接;飛控系統(tǒng)[5]的航向及姿態(tài)輸入數(shù)據(jù)形式為ARINC407格式的模擬信號,飛控系統(tǒng)[5]含有2個(gè)通道,每個(gè)通道分別連接一套航姿系統(tǒng)[I]。通道一需輸入俯仰及橫滾信號,由航姿計(jì)算機(jī)[2]提供;通道二需連接俯仰、橫滾及航向信號,由航姿計(jì)算機(jī)2提供。ARINC407格式的模擬信號使用時(shí)需要飛控系統(tǒng)[5]和航姿系統(tǒng)[I]的信號保持同步,即使用同一個(gè)激磁,因此激磁由飛控系統(tǒng)[5]提供。為保證飛控系統(tǒng)的安全性,只有在航向及姿態(tài)信號有效的前提下飛控系統(tǒng)[5]才可接通,需判斷姿態(tài)及航向信息是否有效,即:兩套航姿分別輸出姿態(tài)及航向的有效信號給飛控系統(tǒng)[5](有效信號為開關(guān)量)。ARINC407格式的模擬信號容易受到干擾,選用三角屏蔽線連接;激磁信號選擇雙絞線連接;有效信號選擇單芯屏蔽導(dǎo)線即可。根據(jù)上述要求在直升機(jī)上進(jìn)行導(dǎo)線的敷設(shè)。
[0028]導(dǎo)線敷設(shè)完畢后,需分別對航姿系統(tǒng)[I]及飛控系統(tǒng)[5]進(jìn)行地面通電檢查以確定系統(tǒng)可以正常工作。其中著重檢查航姿系統(tǒng)[I]與飛控系統(tǒng)[5]的交聯(lián)部分,以驗(yàn)證交聯(lián)是否有效可行。地面通電結(jié)果表明,航姿系統(tǒng)[I]可滿足飛控系統(tǒng)[5]的使用要求。
[0029]進(jìn)行試飛驗(yàn)證,飛行過程中檢查飛控系統(tǒng)[5]的姿態(tài)保持及航向保持功能,如果沒有實(shí)現(xiàn)上述功能,則查找故障源,排除故障,重復(fù)步驟I到5,直至航姿系統(tǒng)[I]滿足飛控系統(tǒng)[5]的交聯(lián)要求。
[0030]綜上,通過加裝航姿系統(tǒng)[I],實(shí)現(xiàn)了使用航姿系統(tǒng)[I]替代地平儀及陀螺磁羅盤系統(tǒng)向四軸飛控系統(tǒng)提供信號的功能,提高了飛控系統(tǒng)[I]的穩(wěn)定性,從而提高直升機(jī)的安全性。
【權(quán)利要求】
1.一種航姿系統(tǒng)與飛控系統(tǒng)控制交聯(lián)方法,其特征在于,本方法采取以下步驟: 1)取消原機(jī)安裝的地平儀及陀螺磁羅盤系統(tǒng),加裝2套航姿系統(tǒng)[I],航姿系統(tǒng)[I]包括航姿計(jì)算機(jī)[2]、磁傳感器[3]及備份飛行顯示器[4],航姿計(jì)算機(jī)[2]解算數(shù)據(jù)并向飛控系統(tǒng)[5]及備份飛行顯示器輸出姿態(tài)及航向數(shù)據(jù)[6],磁傳感器[3]感應(yīng)直升機(jī)的實(shí)時(shí)磁通量[7]并向航姿計(jì)算機(jī)輸出實(shí)時(shí)磁通量[7],備份飛行顯示器[4]負(fù)責(zé)輸出直升機(jī)的姿態(tài)、航向信息,其中航姿計(jì)算機(jī)[2]向飛控系統(tǒng)[5]輸出直升機(jī)的姿態(tài)信息、航向信息、姿態(tài)有效信號[8]、航向有效信號[9]。 2)航姿計(jì)算機(jī)安裝在直升機(jī)機(jī)頭設(shè)備架上,磁傳感器安裝在直升機(jī)尾梁中,備份飛行顯示器[4]安裝在儀表板上; 3)把航姿系統(tǒng)[I]和飛控系統(tǒng)[5]通過導(dǎo)線連接; 4)導(dǎo)線敷設(shè)完畢后,分別對航姿系統(tǒng)[I]和飛控系統(tǒng)[5]通電檢查以確定系統(tǒng)可以正常工作; 5)進(jìn)行試飛驗(yàn)證,飛行過程中檢查飛控系統(tǒng)[5]的姿態(tài)保持及航向保持功能,如果沒有實(shí)現(xiàn)上述功能,則查找故障源,排除故障,重復(fù)步驟I到5,直至航姿系統(tǒng)[I]滿足飛控系統(tǒng)[5]的交聯(lián)要求。
【文檔編號】B64D47/00GK103693204SQ201310703423
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月19日
【發(fā)明者】李卉, 李中喜, 謝曉明, 劉洋, 梁憲福, 楊文凱, 張賓偉, 汪東洋 申請人:哈爾濱飛機(jī)工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司