[发明专利]旋翼飞行器及其控制方法

说明书

本发明涉及旋翼飞行器以及用于控制旋翼飞行器的方法。在实施方式中，旋翼飞行器包括：旋翼系统；传感器；飞行控制装置；以及飞行控制计算机(FCC)，FCC耦接至旋翼系统、传感器和飞行控制装置，FCC被配置成：确定旋翼系统的旋转速度；根据旋翼系统的旋转速度，从多个气动伺服弹性滤波器配置中选择第一气动伺服弹性滤波器配置，气动伺服弹性滤波器配置是与旋翼系统的不同旋转速度对应的预定配置；从传感器接收信号；根据第一气动伺服弹性滤波器配置对信号滤波；并且根据滤波的信号调整飞行控制装置。

技术领域

本发明涉及旋翼飞行器以及用于控制旋翼飞行器的方法。

背景技术

旋翼飞行器可以包括一个或更多个旋翼系统，所述一个或更多个旋翼系统包括一个或更多个主旋翼系统。主旋翼系统生成空气动力升力以支撑旋翼飞行器在飞行中的重量，并且推动旋翼飞行器向前飞行。旋翼飞行器旋翼系统的另一示例是尾旋翼系统。尾旋翼系统可以在与主旋翼系统的旋转相同的方向上生成推力，以抵消由主旋翼系统产生的扭矩效应。为了旋翼飞行器平稳并且高效地飞行，飞行员平衡发动机功率、主旋翼总距推力、主旋翼周期距推力和尾旋翼推力，并且控制系统可以帮助飞行员稳定旋翼飞行器并且减少飞行员的工作负荷。

发明内容

在实施方式中，一种方法包括：确定旋翼飞行器的旋翼系统的旋转速度；根据旋翼系统的旋转速度，从多个气动伺服弹性滤波器配置中选择第一气动伺服弹性滤波器配置，气动伺服弹性滤波器配置中的每一个是与旋翼系统的不同的相应旋转速度对应的预定配置；从旋翼飞行器的传感器接收信号；根据第一气动伺服弹性滤波器配置对信号滤波；以及根据经滤波的信号调整旋翼飞行器的飞行控制装置。

在一些实施方式中，该方法还包括：在选择第一气动伺服弹性滤波器配置之前，改变与旋翼系统连接的发动机的输出功率，使得旋翼系统的旋转速度变化。在该方法的一些实施方式中，响应于改变发动机的输出功率来选择第一气动伺服弹性滤波器配置。在一些实施方式中，该方法还包括：在改变发动机的输出功率之后从第二气动伺服弹性滤波器配置向第一气动伺服弹性滤波器配置转变，第二气动伺服弹性滤波器配置与在改变发动机的输出功率之前旋翼系统的旋转速度对应。在该方法的一些实施方式中，气动伺服弹性滤波器配置中的每一个与不同的相应中心滤波频率对应。在该方法的一些实施方式中，对于气动伺服弹性滤波器配置中的每一个，相应中心滤波频率是与旋翼飞行器在旋翼系统的相应旋转速度下的不同模态频率对应的预定值。在该方法的一些实施方式中，传感器是速率传感器。在该方法的一些实施方式中，传感器是加速度计。在该方法的一些实施方式中，传感器是飞行员飞行控制器。

在实施方式中，旋翼飞行器包括：旋翼系统；传感器；飞行控制装置；以及飞行控制计算机(FCC)，FCC与旋翼系统、传感器和飞行控制装置耦接，FCC被配置成：确定旋翼系统的旋转速度；根据旋翼系统的旋转速度，从多个气动伺服弹性滤波器配置中选择第一气动伺服弹性滤波器配置，气动伺服弹性滤波器配置是与旋翼系统的不同旋转速度对应的预定配置；从传感器接收信号；根据第一气动伺服弹性滤波器配置对信号滤波；并且根据经滤波的信号调整飞行控制装置。

在一些实施方式中，旋翼飞行器还包括：发动机，连接至旋翼系统，其中FCC还被配置成改变发动机的输出功率，使得旋翼系统的旋转速度变化。在旋翼飞行器的一些实施方式中，响应于改变发动机的输出功率来选择第一气动伺服弹性滤波器配置。在旋翼飞行器的一些实施方式中，FCC还被配置成：从第二气动伺服弹性滤波器配置向第一气动伺服弹性滤波器配置转变，第二气动伺服弹性滤波器配置与在改变发动机的输出功率之前旋翼系统的旋转速度对应。在旋翼飞行器的一些实施方式中，气动伺服弹性滤波器配置中的每一个与不同的相应中心滤波频率对应。在旋翼飞行器的一些实施方式中，对于气动伺服弹性滤波器配置中的每一个，相应的中心滤波频率是与旋翼飞行器在旋翼系统的相应旋转速度下的不同模态频率对应的预定值。在旋翼飞行器的一些实施方式中，传感器是速率传感器。在旋翼飞行器的一些实施方式中，传感器是加速度计。在旋翼飞行器的一些实施方式中，传感器是飞行员飞行控制器。