[发明专利]一种飞机模拟操纵负荷系统及模拟方法

权利要求书

1.一种飞机模拟操纵负荷系统，其特征在于，所述系统包括：相互独立的两个通道操纵子系统、离合器和教员台子系统，

其中，每个通道操纵子系统均包括驾驶杆和力模拟装置，所述驾驶杆的顶端为操作区域，用于操作所述驾驶杆，所述驾驶杆的底端连接所述力模拟装置，用于接收所述力模拟装置提供的模拟杆力；

所述离合器连接两个所述驾驶杆，用于锁定和解锁其中一个通道操纵子系统；

所述教员台子系统与每一通道子系统电连接，用于设置每一通道子系统的故障状态。

2.根据权利要求1所述的飞机模拟操纵负荷系统，其特征在于，所述力模拟装置为电机。

3.一种飞机模拟操纵负荷系统的模拟方法，其特征在于，所述方法采用权利要求1-2任一项所述的系统来实现，包括如下步骤：

S1.飞机模拟操纵负荷系统上电初始化；

S2.两通道操纵子系统均未收到教员台子系统发送的故障设置信号时，离合器保持在锁定位置，两通道操纵子系统处于正常操作模式；

S3.若其中一个通道操纵子系统收到教员台子系统发送的故障设置信号，则发生卡阻，离合器进行解锁，另外一个通道操纵子系统在驾驶杆的操作区域施加的操纵力下继续移动；

S4.当松开所述另外一个通道操纵子系统驾驶杆时，该驾驶杆自动回到与卡阻一侧的驾驶杆相同的位置。

4.根据权利要求3所述的模拟方法，其特征在于，所述正常操作模式包括：所述两个通道操纵子系统均在正常操作下的模拟杆力下进行运动，所述模拟杆力通过如下公式获得：，其中：force为正常操作下的模拟杆力；pos为驾驶杆偏离中立位置角度；k为弹性系数；friction为驾驶杆摩擦力；vel为驾驶杆运动方向；sign()为符号函数。

5.根据权利要求4所述的模拟方法，其特征在于，S3.若其中一个通道操纵子系统收到教员台子系统发送的故障设置信号，则发生卡阻，此时力模拟装置产生突破力，所述突破力通过如下公式获得：当突破力小于等于bo时，则；

当突破力大于bo时，breakout通过如下公式求取；

其中：breakout为突破力；m₁为突破阶段的弹力系数；breakPos为驾驶杆偏离突破位置的角度；bo为breakPos角度最大时对应的最大突破力; P_L为突破力等于bo时的驾驶杆所处的位置，m₂为突破之后的弹力系数。

6.根据权利要求5所述的模拟方法，其特征在于，所述另外一个通道操纵子系统在驾驶杆的操作区域施加的操纵力包括正常操作下的模拟杆力和突破力，通过如下公式获得：，其中，total为施加的操纵力，force为正常操作下的模拟杆力，breakout为突破力。/

7.根据权利要求3所述的模拟方法，其特征在于，所述S3中发生卡阻时，该卡阻的通道操纵子系统的电机保持在收到故障设置信号时的运动位置。

8.根据权利要求4所述的模拟方法，其特征在于，所述的表达式为。

9.根据权利要求4所述的模拟方法，其特征在于，所述k的取值范围为：pos在[-2，2]之间时，k取值为2；其余时候k取值为1。

10.根据权利要求3所述的模拟方法，其特征在于，所述方法在S4后还包括：S5.所述教员台子系统停止发送故障设置信号后，离合器重新锁定两个驾驶杆，两个驾驶杆回到正常操作模式。