[发明专利]用于旋翼飞行器高度控制的系统和方法

说明书

一种操作旋翼飞行器的方法，包括：从旋翼飞行器上的多个第一高度传感器接收多个第一高度数据信号，其中，第一高度传感器使用第一技术测量高度；从旋翼飞行器上的多个第二高度传感器接收多个第二高度数据信号，其中，第二高度传感器使用与第一技术不同的第二技术测量高度；基于选择方案根据多个第一高度数据信号确定第一高度信号；根据多个第二高度数据信号确定第二高度信号；选择第一高度信号或第二高度信号来确定选定高度信号；以及生成飞行控制信号并根据飞行控制信号控制旋翼飞行器的操作，飞行控制信号基于选定高度信号。

技术领域

本发明总体上涉及用于飞行控制的系统和方法，并且在特定实施方式中，涉及用于旋翼飞行器的高度控制的系统和方法。

背景技术

与机械控制系统相反，飞行器中的电传操纵系统使用电子信号来控制飞行器中的飞行表面和发动机。例如，代替经由液压系统将飞行员控制装置机械地连接至控制表面，飞行员控制装置被电子连接至飞行计算机，飞行计算机又经由电子信号控制飞行表面致动器。通过进一步将飞行计算机接口连接至飞行器传感器，可以使用复杂的控制算法来提供自动驾驶功能以及稳定和控制飞行器。

虽然电传操纵系统已经在商用和民用固定翼飞行器中变得普遍，但是它们在旋翼飞行器例如直升机中的采用则慢得多。然而，通过在直升机中采用电传操纵系统，可以在困难的飞行环境例如低速、低海拔高度、退化的视觉环境和恶劣的天气中实现更安全的操作。电传操纵系统可以使旋翼飞行器受益的另一个领域是减少飞行员工作负荷。通过提供自动化功能，例如响应于风的稳定性、控制轴解耦、位置保持和航向保持功能，飞行员被解放而来专注于他或她飞行的环境。

发明内容

本发明的一方面公开了一种操作旋翼飞行器的方法，该方法包括：从旋翼飞行器上的多个第一高度传感器接收多个第一高度数据信号，其中，第一高度传感器使用第一技术测量高度；从旋翼飞行器上的多个第二高度传感器接收多个第二高度数据信号，其中，第二高度传感器使用与第一技术不同的第二技术测量高度；基于选择方案根据多个第一高度数据信号确定第一高度信号；根据多个第二高度数据信号确定第二高度信号；选择第一高度信号或第二高度信号来确定选定高度信号；以及生成飞行控制信号并根据飞行控制信号控制旋翼飞行器的操作，飞行控制信号基于选定高度信号。

本发明的另一方面公开了一种用于旋翼飞行器的飞行控制系统，该飞行控制系统包括：多个无线电高度传感器；多个气压海拔高度传感器；以及飞行控制计算机FCC，其能够操作以控制旋翼飞行器的一个或更多个飞行控制设备。FCC包括：处理器；以及非暂态计算机可读存储介质，其存储要由处理器执行的程序，该程序包括用于提供对旋翼飞行器的控制的指令。用于提供对旋翼飞行器的控制的指令包括用于以下操作的指令：从多个无线电高度传感器接收测量高度数据；从多个气压海拔高度传感器接收测量海拔高度数据；以及控制旋翼飞行器的一个或更多个飞行控制元件并保持旋翼飞行器的垂直位置，其中，当测量高度数据指示旋翼飞行器高度处于或低于阈值时，控制基于测量高度数据。

本发明的又一方面公开了一种旋翼飞行器，该旋翼飞行器包括：飞行控制计算机FCC；耦接至FCC的第一无线电高度传感器；耦接至FCC的第二无线电高度传感器；以及一个或更多个飞行控制设备，所述一个或更多个飞行控制设备耦接至FCC并且能够操作以响应于从FCC接收的飞行控制设备控制信号来控制旋翼飞行器的飞行参数。FCC能够操作以：从第一无线电高度传感器接收第一高度指示并且从第二无线电高度传感器接收第二高度指示；根据由第一高度指示和第二高度指示所指示的两个高度中的较小者生成飞行控制设备控制信号；以及将飞行控制设备控制信号发送至所述一个或更多个飞行控制设备。

附图说明

为了更完整地理解本发明及其优点，现在参考以下结合附图进行的描述，在附图中：

图1示出了实施方式旋翼飞行器；

图2示出了实施方式旋翼飞行器飞行控制系统的框图；

图3示出了实施方式飞行控制系统的框图；