[发明专利]一种用于自动驾驶仪的超控断开装置和超控断开方法

说明书

本发明涉及用于自动驾驶仪的超控断开装置和超控断开的方法。超控断开装置包括：检测单元，其在驾驶员实施操控断开操作时检测驾驶员施加在驾驶杆/盘上的作用力，生成和发出实际载荷数据；超控断开控制器，其和检测单元通信连接并且根据驾驶杆/盘当前的位移生成预期的载荷数据，并与从检测单元接收到的实际载荷数据进行比较，当预期的载荷数据和实际的载荷数据之差超过预定的阈值时，发送超控断开信号；通断状态判断机构，其与超控断开控制器通信连接，并在接收到来自超控断开控制器的超控断开信号时，判断自动驾驶仪是否为接通状态并且在确定自动驾驶仪已经接通了预设的时间长度后，将断开请求信号发送给伺服电机，使伺服电机和自动驾驶仪断开。

技术领域

本发明涉及飞机控制领域，尤其涉及一种用于自动驾驶仪的超控断开装置和使自动驾驶仪超控断开的方法，其适用于自动驾驶仪的接通断开逻辑设计。

背景技术

现代民用飞机通常采用电传飞控系统，驾驶员的操作方式大致可以分为如下两种：一种是杆/盘方式，另一种是侧杆方式。杆/盘的方式是一种传统的方式，在调整飞机姿态过程中，驾驶杆/盘运动能直观的给驾驶员提供视觉和触觉的舵面运动的感受。当自动驾驶仪接通时，驾驶杆/盘也能跟着自动驾驶仪指令进行随动。而侧杆的方式不是直接通过机械连杆连接驾驶杆/盘和舵面，而是通过侧杆将驾驶员的指令转换为电信号，直接传递到舵面的作动器上。所以在侧杆方式下，自动驾驶仪接通时，侧杆锁定在中立位，无法给驾驶员提供直观的感受。尤其当自动驾驶仪指令舵面运动到某个位置，而侧杆还保持在中立位时，若自动驾驶仪突然断开，则可能会在侧杆控制和舵面位置有个突然的调整，容易造成乘客的不舒适。

在自动驾驶仪接通情况下，当出现紧急时，应提供多种能断开自动驾驶仪的方式。正常的断开方式是使用自动驾驶仪断开按钮。当然也可以使用飞行控制板上的自动驾驶仪按钮，或者某些飞机提供了断开伺服电机供电的方式。这些方式都需要额外的断路器、电源或线路等，降低了系统正常工作的可靠性。

发明内容

在现有技术的基础上，本发明的目的是提供一种用于自动驾驶仪的超控断开装置，该超控断开装置能够使得在自动驾驶仪断开按钮失效的情况下，当出现紧急情况时需要驾驶员在驾驶杆上施加足够的力来克服自动驾驶仪的输出轴运动，由此驾驶员可以通过超控的方式断开自动驾驶仪，确保驾驶员能够进行人工操作。

该目的通过发明以下形式的一种用于自动驾驶仪的超控断开装置，所述自动驾驶仪在接通时驱动驾驶杆/盘运动，模拟驾驶员的操作，所述超控断开装置包括：

检测单元，所述检测单元被设置成能够在驾驶员实施操控断开操作时检测驾驶员施加在驾驶杆/盘上的作用力，并生成和发出实际载荷数据；

超控断开控制器，所述超控断开控制器和所述检测单元通信连接，并且被配置成能够根据驾驶杆/盘当前的位移生成预期的载荷数据，并与从检测单元接收到的实际载荷数据进行比较，当预期的载荷数据和实际的载荷数据之差超过预定的阈值时，发送超控断开信号；

通断状态判断机构，所述通断状态判断机构被配置成能够与所述超控断开控制器通信连接，并在接收到来自所述超控断开控制器的超控断开信号时，判断自动驾驶仪是否为接通状态并且在确定自动驾驶仪已经接通了预设的时间长度后，将断开请求信号发送给伺服电机，以使得伺服电机断开，从而断开自动驾驶仪。

通过在普通的自动驾驶仪控制回路中加入根据本发明的超控断开装置，可在自动驾驶仪断开按钮失效的情况下，当出现紧急情况时驾驶员通过施加力就可借助超控断开装置实现从自动驾驶到人工驾驶的转换。由此提高了系统正常工作的可靠性和安全性。

根据本发明的一种优选实施方式，所述超控断开控制器包括杆/盘位移-载荷模型、比较器和判断模块，所述杆/盘位移-载荷模型基于接收到的驾驶杆/盘当前的位移生成预期的载荷数据，所述比较器比较所述预期的载荷数据与实际载荷数据并得出所述预期的载荷数据与实际载荷数据的载荷差值，将所述载荷差值传递给判断模块，所述判断模块被构造成，当所述载荷差值超过阈值时生成超控断开信号。