[发明专利]飞行控制系统以及飞行控制方法

说明书

本发明提供一种飞行控制系统和飞行控制方法。飞行控制系统具备：提供驾驶舱的操纵指令的操纵装置；飞行控制装置，其接收操纵指令，并根据该操纵指令生成控制飞机舵面的控制指令；以及根据所生成的控制指令而使相应的飞机舵面动作的飞控作动装置。飞行控制装置包括增强指令控制设备、基本指令控制设备和备份控制设备。当基本指令控制设备有效时，备份控制设备参与对从操纵装置接收到的操纵指令的表决和对控制指令的表决，当基本指令控制设备失效时，备份控制设备根据从上述操纵指令生成控制指令，并将所生成的控制指令发送至飞控作动装置。由此，能够确保备份控制设备对飞机舵面的准确控制，实现飞机的持续安全飞行与着陆。

技术领域

本发明涉及飞机飞行控制领域，尤其涉及一种飞行控制系统以及飞行控制方法。

背景技术

飞行控制系统是现代民用飞机上的复杂且关键的系统，对于飞机安全至关重要。目前，世界上投入运营的单通道或双通道民用客机中的飞行控制系统都采用了某种形式的备份装置。以防止预防在丧失所有控制电子设备后对飞机保持一定的操纵能力。

例如，空客公司制造的A320飞机在完全丧失电传飞行控制系统之后，直到电传飞行控制系统内的某1台飞控计算机重新启动为止采用一种机械备份形式来在短时间内保持飞机姿态稳定，通过由飞行员在驾驶室对脚蹬和人工配平手轮进行操纵来控制飞机的方向舵和水平安定面，从而为飞机提供一定的偏航和俯仰控制能力。波音公司制造的B777飞机也同样采用了与A320类似的机械备份形式，在丧失电传飞行控制系统之后对一对扰流板(4#和11#)和水平安定面进行控制。

但是这种通过飞行员进行机械操纵的备份形式十分不精确，也非常考验飞行员自身的操纵能力。为此，此后在空客系列飞机和波音系列飞机中取代机械备份形式而采用了电备份形式，以提供较为精准的操纵信号。

由于上述备份装置仅能够提供对部分飞机舵面进行操纵的低品质等级的操纵能力，所以很难达到飞行控制系统的最小可接受控制要求。为此，空客公司推出的A380、A350中采用的电备份形式能够提供以满足最小可接受控制要求的方式操纵飞机舵面、甚至对所有飞机舵面均进行操纵这样的较高品质等级的操纵能力，从而实现了飞机的持续安全飞行与着陆，大幅提升了安全裕度。

然而，现有的这种采用电备份形式且满足最小可接受控制构型的备份装置基本是在完全丧失电传飞行控制系统之后、即所有飞行控制计算机都失效之后才启动或者才允许进入工作状态，从而存在备份装置从启动到实际上进入工作状态需要花费一定时间，因此可能会丧失保持飞机稳定姿态的一部分宝贵时间的问题。另外，这种备份装置在被激活之后，其指令的可用性和正确性是不可知的，从而存在无法确保利用该备份装置对飞机舵面的控制的准确性的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种能够使备份控制设备采用热备份状态、并保证备份控制设备的指令的可用性和正确性的飞行控制系统以及飞行控制方法。

为了达到该目的，本发明提供一种飞行控制系统，其具备：操纵装置，其用于提供驾驶舱的操纵指令；飞行控制装置，其从所述操纵装置接收操纵指令，并根据所接收的操纵指令而生成对飞机舵面进行控制的控制指令；以及飞控作动装置，其接收由所述飞行控制装置生成的控制指令，并根据所接收的控制指令使相应的所述飞机舵面动作，所述飞行控制装置包括：能够执行正常模式控制律的增强指令控制设备、与所述增强指令控制设备连接且能够执行直接模式控制律的基本指令控制设备、和与所述基本指令控制设备连接且能够执行备份模式控制律的备份控制设备，在所述基本指令控制设备有效的情况下，所述备份控制设备参与对从所述操纵装置接收到的所述操纵指令的表决并且参与对所述控制指令的表决，在所述基本指令控制设备失效的情况下，所述备份控制设备根据从所述操纵装置接收的所述操纵指令生成控制指令，并将所生成的控制指令发送至所述飞控作动装置。

根据本发明的一种优选方式，在所述基本指令控制设备有效的情况下，通过所述基本指令控制设备和所述备份控制设备一并对所接收到的操纵指令进行表决，来表决出有效操纵指令。