[发明专利]一种用于航空器的飞行控制方法和装置

说明书

本文公开了一种用于航空器的飞行控制方法和装置。一种飞行控制装置可包括：输入组件，其基于所接收的输入来生成飞行操纵指令；多频率陷波器，其接收基于传感器测量的反馈信号，其中该多频率陷波器具有多个陷波频率，并在这多个陷波频率处对反馈信号进行陷波以生成经陷波的反馈信号；以及控制律模块，其基于飞行操纵指令以及经陷波的反馈信号来生成飞行命令以用于控制航空器的飞行动作。

技术领域

本发明一般涉及航空器，尤其涉及用于航空器的飞行控制方法和装置。

背景技术

现代飞机的飞行控制系统(Flight Control System，“FCS”)是整个飞机机载系统的核心，也是整架飞机最复杂的系统之一。飞控系统利用气动舵面的运动来控制飞机的飞行姿态和轨迹。飞控系统发展到现在，已经完成了由机械操纵到电传(Fly by Wire)的过渡。目前，电传飞行控制系统已成为新研飞机的标准配置。采用电传技术的飞机相比传统的机械控制系统的飞机有着更轻的重量，这是因为电传飞控省去了机械传动控制系统中的大量复杂、冗余的机械设备，减轻了系统部件的总重量，进一步释放了飞机的内部空间。此外电传飞控的引入意味着飞机可以采用打破传统气动布局的静不稳定设计，使得飞机结构内部那些起着控制飞行稳定性的部分零件可以省去或者减小比重，例如减小飞机机尾的水平稳定面与垂直稳定面，减负后的飞机在航程与载重上会有所提高。

自从飞机诞生以来，发散、颤振以及阵风响应等气动弹性问题就成为影响飞机稳定性及飞行性能的重要因素。复合材料在飞机设计上的广泛应用使得飞机的柔性更大，刚体运动与结构弹性耦合问题突出，因此尤其需要关注电传控制律设计，解决气动伺服弹性问题。

现有技术中的一种解决方式是使用单频率陷波器对电传控制律输出的信号(例如，方向舵指令)进行滤波。单频率陷波器通过对特定频率的方向舵指令进行限幅来解决气动伺服弹性问题。但单频陷波器只能适应最差信号，而无法满足每个信号回路稳定裕度要求，难以满足全频域内气动伺服弹性的要求。

因此，本领域需要改进的用于航空器的飞行控制方法和装置。

发明内容

本发明提供了一种用于航空器的飞行控制方法和装置。一种飞行控制装置可包括：输入组件，其基于所接收的输入来生成飞行操纵指令；多频率陷波器，其接收基于传感器测量的反馈信号，其中该多频率陷波器具有多个(即，不同的)陷波频率，并在这多个陷波频率处对反馈信号进行陷波以生成经陷波的反馈信号；以及控制律模块，其基于飞行操纵指令以及经陷波的反馈信号来生成飞行命令以用于控制航空器的飞行动作。

在一个实施例中，提供了一种用于航空器的飞行控制装置，其包括：输入组件，其基于所接收的输入来生成飞行操纵指令；第一多频率陷波器，其接收基于第一传感器测量的第一反馈信号，其中所述第一多频率陷波器具有多个陷波频率，并在所述多个陷波频率处对所述第一反馈信号进行陷波以生成经陷波的第一反馈信号；以及控制律模块，其基于所述飞行操纵指令以及所述经陷波的第一反馈信号来生成飞行命令以用于控制所述航空器的飞行动作。

在一方面，所述飞行控制装置还包括：第二多频率陷波器，其接收基于第二传感器测量的第二反馈信号，其中所述第二多频率陷波器具有多个陷波频率，并在所述第二多频率陷波器的多个陷波频率处对所述第二反馈信号进行陷波以生成经陷波的第二反馈信号，其中所述控制律模块基于所述飞行操纵指令、所述经陷波的第一反馈信号、以及所述经陷波的第二反馈信号来生成飞行命令以用于控制所述航空器的飞行动作。

在一方面，所述控制律模块包括纵向控制律模块，并且其中：所述第一反馈信号包括所述航空器的惯性迎角变化率；所述第二反馈信号包括所述航空器的稳定轴法向过载；并且所述飞行命令包括俯仰命令以用于控制所述航空器的升降舵。