[发明专利]民机主飞控系统直接模式的分布式控制系统

说明书

本发明涉及飞控系统技术领域，提供了一种民机主飞控系统直接模式的分布式控制系统，包括外部信号输入系统、作动器控制电子、远程控制单元和作动器；外部信号输入系统包括光纤陀螺直接模式速率传感器，光纤陀螺直接模式速率传感器与作动器控制电子之间通过RS‑485总线提供点对点数据通讯，作动器与远程控制单元之间通过TTP数据总线提供多点数据通讯；从输入指令到作动器输出的链路上设置三重指令监控。本发明采用光纤陀螺直接模式速率传感器，可提高大载荷扰动环境下民机在直接模式下对角速率的测量精度；使用TTP总线，有效防止通讯时发生数据拥堵，保证飞控系统的安全及可靠性；三重指令监控可以保证主飞控直接模式控制指令的有效性。

技术领域

本发明涉及飞控系统技术领域，特别涉及一种民机主飞控系统直接模式的分布式控制系统。

背景技术

当传统民机主飞控系统民机主飞控系统切换至直接模式后，作动器控制电子的直接模式分区所解算并传输的控制指令将成为影响飞机飞行安全的决定性因素。而现有的民机主飞控系统直接模式架构大多采用微机电陀螺直接模式速率传感器来测量飞机三轴角速率，具有测量精度差且易受飞机过载影响的缺点。同时，现有架构下作动器控制电子与远程控制单元通过ARINC 429/ARINC 629总线进行通讯，具有数据传输速率较低的缺陷。并且，现有的直接模式控制通道的监控形式较为单一，难以保证控制指令在解算及传输过程中的有效性，进而影响到民机的飞行安全。

传统的民机主飞控系统直接模式架构存在以下问题：

1.受自身特性的影响，微机电陀螺直接模式速率传感器对于三轴角速率测量的精度不够高，零偏稳定性也较差。

2.微机电陀螺直接模式速率传感器在测量三轴角速率时，如果受到飞机过载的影响，因其自身G值敏感度较差的特性会导致测量过程中产生较为明显的偏差。

3.整个主飞控系统直接模式的内部通讯采用ARINC 429/ARINC 629总线，均为事件触发方式，存在数据拥堵的风险，并且传输速率较小。

当主飞控切换至直接模式下，作动器控制电子所解算出的控制指令的有效性将直接影响到飞机的飞行安全。现有的直接模式控制通道监控形式较为单一，难以保证控制指令在解算及传输过程中的有效性。

发明内容

本发明的目的就是克服现有技术的不足，提供了一种民机主飞控系统直接模式的分布式控制系统，解决了飞控系统处于直接模式下飞机飞行的安全性与可靠性问题。

本发明采用如下技术方案：

一种民机主飞控系统直接模式的分布式控制系统，包括外部信号输入系统、作动器控制电子、远程控制单元和作动器；

在民机主飞控直接模式下，驾驶员通过驾驶舱操纵机构输入控制指令，由传感器转为模拟信号，传输至民机前电子电气设备舱及中电子电气设备舱内的若干个(优选为4个)作动器控制电子装置。同时，由若干个光纤陀螺直接模式速率传感器得到的飞机实时角速率，通过RS-485总线点对点地传输给对应的作动器控制电子的直接模式分区。作动器控制电子的直接模式控制律接收到上述信号后，解算出相应的控制指令，并通过TTP总线与下游的远程控制单元进行多点的数据通讯，进而驱动作动器运动。整个信号的传输链路设置了三重的指令监控。民机主飞控系统直接模式的总体布局如图3所示。

所述外部信号输入系统包括光纤陀螺直接模式速率传感器，所述光纤陀螺直接模式速率传感器与所述作动器控制电子之间通过RS-485总线提供点对点数据通讯，所述作动器与所述远程控制单元之间通过TTP数据总线提供多点数据通讯；

从输入指令到作动器输出的链路上设置三重指令监控，所述三重指令监控分别为：输入信号监控、作动器控制电子直接模式分区控制指令比较监控、及远程控制单元指令比较监控。

进一步的，所述光纤陀螺直接模式速率传感器包括一个三轴光纤陀螺仪，一个数据采集与通讯电路板、二次电源板、减震支架和减震器。