[发明专利]一种飞机状态切换自动配平系统

说明书

本发明属于飞机飞行控制系统试验技术领域，公开了一种飞机状态切换自动配平系统，支持半物理系统连续实时运行前提下，任意切换试验状态、进行自动的高度、速度重新配平解算，并驱动实物作动器到期望位置，确保驾驶员实施试验初始时刻飞机状态稳定,避免状态切换需停机再编译运行的过程，可大幅提升模拟飞行试验评估效率，缩短验证周期，节约验证成本。

技术领域

本发明属于飞机飞行控制系统试验技术领域，尤其涉及一种飞机状态切换自动配平系统。

背景技术

飞机飞控系统地面综合(半物理)试验是整个研制周期中的重要试验，试验内容包括接口相容性检查、控制逻辑检查、余度管理、BIT性能检查、软硬件匹配检查等，此外还需邀请多个试飞机组(每组多名驾驶员)，在这样更加真实的综合环境下进行飞行品质评估，即人机组和试验。

为了保证符合性验证的充分性，人机组合试验的状态点选择往往需要涵盖诸多要素，如飞行包线、重量/重心、飞机构型等等，因此，需要针对大量试验状态点分别进行评估，这就涉及频繁的试验状态切换。由于不同的试验状态点所对应的舵面、油门位置等信息不同，每个试验点评价完成后，必须停止整个系统的实时仿真，复位飞控计算机，由设计人员手动切换飞行状态，然后下载编译运行；即便如此，仍存在由于初值设定不合理或者错误等原因，造成系统运行初始时刻飞控计算机舵面指令位置不匹配，导致初始时刻飞机无法稳定飞行、偏离测试状态(高度、速度等)，只能由驾驶员手动操纵进行调整，评估效率极低，导致试验周期拉长及成本增加。

当前的工程实践中，尚缺少高效的手段实现半物理环境连续实时运行条件下、既定或任意飞行状态(机组感兴趣、临时增补)切换后的飞机自动配平功能。

发明内容

本发明的目的在于面向飞控系统地面半物理综合环境下的驾驶员在环模拟飞行试验(人机组合)需求，提供一种飞机状态切换自动配平系统，保证整个系统连续运行前提下，任意飞行状态切换后的飞机自动稳定飞行，便利飞行员实施评估试验，提高试验效率，加速试验进度。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现。

一种飞机状态切换自动配平系统，所述系统包括：

模拟座舱系统1、飞控试验器2、伺服作动系统3、测试系统4、飞行仿真系统5、视景系统6、虚拟仪表系统7；

其中，飞控试验器2与模拟座舱系统1通过电线交联，接收驾驶员实施的座舱操纵指令信号；飞控试验器2与伺服作动系统3通过电线交联，向其发送舵面偏转控制指令；测试系统4通过电缆与伺服作动系统3连接，获取各个作动器的位移信息；飞行仿真系统5接收测试系统4的作动器的位移信息，转换为操纵面角度，进行仿真解算得到飞机的飞行参数信息；飞行仿真系统5通过以太网/光纤向视景系统6、虚拟仪表系统7、飞控试验器2发送飞机的飞行参数信息；

所述飞行仿真系统5包含上位机5-1、下位机5-2；所述上位机5-1内包含：综合控制管理单元、输入管理单元、输出管理单元、高度配平单元、速度配平单元、运动方程初始化单元、飞机六自由度模型；

综合控制管理单元的输出端分别与输入管理单元、输出管理单元、高度配平单元、速度配平单元、运动方程初始化单元的输入端连接，测试系统的输出端与输入管理单元的输入端连接，输入管理单元的输出端与飞机六自由度模型的输入端连接，飞机六自由度模型的输出端与输出管理单元的输入端连接，高度配平单元的输出端与输出管理单元的输入端连接，速度配平单元的输出端与飞机六自由度模型的输入端连接，输出管理单元的输出端分别与视景系统和虚拟仪表系统的输入端连接。

本发明技术方案的特点和进一步的改进为：

(1)综合控制管理单元，用于完成新模拟飞行试验状态的信息配置、飞行仿真系统5中自动配平解算功能的启动/关闭；

输入管理单元，用于控制所有进入飞机六自由度模型的输入信号；