飞行器的地面方向控制方法、系统、存储介质及飞行器与流程

未命名 07-23 阅读:93 评论:0


1.本发明涉及但不限于飞行器控制技术领域,尤其涉及一种飞行器的地面方向控制方法、系统、存储介质及飞行器。


背景技术:

2.地面方向控制是飞行器主要功能要求之一,对飞行器安全起飞和降落起到十分重要的作用。通常,地面方向控制功能主要由前轮转弯、差动刹车和方向舵纠偏三种功能组成。这三种功能控制各具特点,其中,前轮转弯可以提供低速大角度手轮转弯和高速小角度脚蹬(与方向舵脚蹬动作一致)转弯;差动刹车在高、中、低速度阶段都能产生很大的纠偏力矩,具有很强的纠偏能力,但在中、高速阶段使用人工差动刹车易导致飞行器偏出跑道或引发飞行器轮胎爆胎的风险问题;方向舵纠偏通常在高速情况下才具有较强的纠偏能力,而在中低速情况下由于空速低,方向舵舵效弱,方向舵纠偏能力较差。
3.当前,飞行员在正常起飞和着陆过程中,通常采用方向舵脚蹬控制前轮转弯和方向舵以实现高、中、低速的方向控制。若前轮转弯系统在中、低速滑跑阶段发生失效,此时由于方向舵舵效弱,则无法提供足够的纠偏能力。因此,飞行员需要由蹬方向舵脚蹬控制方向切换至蹬刹车脚蹬进行差动刹车纠偏,若飞行员未及时将方向舵脚蹬操作切换至差动刹车操作或者飞行员操作差动刹车纠偏操作不当,将可能导致飞行器偏出跑道。
4.有鉴于此,需要对现有技术中存在的问题提出改进。


技术实现要素:

5.本发明实施例提供一种飞行器的地面方向控制方法、系统、存储介质及飞行器,以在转弯系统失效的情况下,自动实现对目标飞行器中、低速阶段的差动刹车方向控制补偿。
6.根据本发明的一方面,提供一种飞行器的地面方向控制方法,用于刹车控制器,所述方法包括:分别接收左侧刹车脚蹬信号和右侧刹车脚蹬信号,其中,所述左侧刹车脚蹬信号用于生成左侧刹车控制信号,所述右侧刹车脚蹬信号用于生成右侧刹车控制信号;
7.在接收到来自前轮转弯控制器发送的转弯故障信号之后,自动启用接收方向舵脚蹬信号,并对接收到的所述方向舵脚蹬信号进行处理,以确定差动刹车信号的施加方向;
8.基于所述差动刹车信号的施加方向生成相关联的左偏置指令或者右偏置指令,将所述左偏置指令叠加至所述左侧刹车脚蹬信号中,得到叠加有左偏置指令的左侧刹车控制信号,将所述右偏置指令叠加至所述右侧刹车脚蹬信号中,得到叠加有右偏置指令的右侧刹车控制信号,随后基于所述叠加有左偏置指令的左侧刹车控制信号或所述叠加有右偏置指令的右侧刹车控制信号对目标飞行器进行差动刹车控制。
9.进一步地,所述对接收到的所述方向舵脚蹬信号进行处理,以确定差动刹车信号的施加方向包括:获取目标飞行器的滑行速度,并基于所述目标飞行器的滑行速度对接收到的所述方向舵脚蹬信号进行约束处理,以得到经约束处理后的方向舵脚蹬信号;基于所述经约束处理后的方向舵脚蹬信号对方向舵信号方向进行判定,以确定所述差动刹车信号
的施加方向。
10.进一步地,所述基于所述目标飞行器的滑行速度对接收到的所述方向舵脚蹬信号进行约束处理包括:判断所述目标飞行器的滑行速度是否大于第一速度阈值,若所述目标飞行器的滑行速度大于所述第一速度阈值,则对所述方向舵脚蹬信号进行约束处理;反之,则不对所述方向舵脚蹬信号进行约束处理。
11.进一步地,所述基于所述叠加有左偏置指令的左侧刹车控制信号或所述叠加有右偏置指令的右侧刹车控制信号对目标飞行器进行差动刹车控制包括:
12.将所述叠加有左偏置指令的左侧刹车控制信号或所述叠加有右偏置指令的右侧刹车控制信号分别输入至刹车控制律中,输出用于控制所述目标飞行器的左侧刹车执行器的控制指令或输出用于控制所述目标飞行器的右侧刹车执行器的控制指令。
13.根据本发明的另一方面,提供一种飞行器的地面方向控制系统,所述系统包括方向舵控制器、方向舵执行器、刹车控制器、左侧刹车执行器、右侧刹车执行器、前轮转弯控制器、以及前轮转弯执行器,
14.所述方向舵控制器用于接收方向舵脚蹬信号以对所述方向舵执行器进行控制,所述方向舵执行器用于实施方向舵的偏转;
15.所述刹车控制器用于分别接收左侧刹车脚蹬信号和右侧刹车脚蹬信号,以及根据接收到的所述左侧刹车脚蹬信号生成用于控制所述左侧刹车执行器的左侧刹车控制信号,根据接收到的所述右侧刹车脚蹬信号生成用于控制所述右侧刹车执行器的右侧刹车控制信号,所述左侧刹车执行器用于对飞行器的左侧机轮实施刹车,所述右侧刹车执行器用于对飞行器的右侧机轮实施刹车;
16.所述前轮转弯控制器用于分别接收所述方向舵脚蹬信号和转弯手轮信号以对所述前轮转弯执行器进行控制,所述前轮转弯控制器还用于在前轮转弯系统失效的情况下,生成并发送转弯故障信号至所述刹车控制器,所述前轮转弯执行器用于实施前轮的偏转;
17.其中,所述刹车控制器还用于在接收到所述转弯故障信号之后,自动启用将所述方向舵脚蹬信号接入至所述刹车控制器中,并对接收到的所述方向舵脚蹬信号进行处理,以确定差动刹车信号的施加方向,以及基于所述差动刹车信号的施加方向生成相关联的左偏置指令或者右偏置指令,将所述左偏置指令叠加至所述左侧刹车脚蹬信号中以得到叠加有左偏置指令的左侧刹车控制信号,将所述右偏置指令叠加至所述右侧刹车脚蹬信号中以得到叠加有右偏置指令的右侧刹车控制信号,随后基于所述叠加有左偏置指令的左侧刹车控制信号或所述叠加有右偏置指令的右侧刹车控制信号对目标飞行器进行差动刹车控制。
18.进一步地,所述刹车控制器包括第一端子、第二端子以及电磁开关,所述第一端子与转弯故障信号电连接,所述第二端子与方向舵脚蹬信号电连接,其中,在所述转弯故障信号未使能的情况下,所述电磁开关的动触点与所述第一端子吸合并电连接,以使所述方向舵脚蹬信号不接入所述刹车控制器;在所述转弯故障信号使能的情况下,触发所述电磁开关的动触点切换至与所述第二端子吸合并电连接,以使所述方向舵脚蹬信号接入所述刹车控制器。
19.进一步地,所述刹车控制器还包括方向舵脚蹬信号约束处理模块和速度获取模块,其中,所述速度获取模块用于获取目标飞行器的滑行速度,并将所述目标飞行器的滑行速度输入至所述方向舵脚蹬信号约束处理模块;所述方向舵脚蹬信号约束处理模块用于接
收所述方向舵脚蹬信号,并基于获取到的所述目标飞行器的滑行速度对所述方向舵脚蹬信号进行约束处理,以得到经约束处理后的方向舵脚蹬信号。
20.进一步地,所述刹车控制器还包括方向舵信号方向判定模块,所述方向舵信号方向判定模块用于接收所述经约束处理后的方向舵脚蹬信号,并基于接收到的所述经约束处理后方向舵脚蹬信号对方向舵信号方向进行判定,以确定差动刹车信号的施加方向。
21.进一步地,所述刹车控制器还包括左偏置指令模块和右偏置指令模块,所述左偏置指令模块用于接收所述差动刹车信号的施加方向,并基于所述差动刹车信号的施加方向生成相关联的所述左偏置指令;所述右偏置指令模块用于接收所述差动刹车信号的施加方向,并基于所述差动刹车信号的施加方向生成相关联的所述右偏置指令。
22.进一步地,所述刹车控制器还包括刹车控制律,所述刹车控制律用于分别接收所述叠加有左偏置指令的左侧刹车控制信号或所述叠加有右偏置指令的右侧刹车控制信号,输出用于控制所述目标飞行器的左侧刹车执行器的控制指令或输出用于控制所述目标飞行器的右侧刹车执行器的控制指令。
23.根据本发明的另一方面,提供一种存储介质,所述存储介质中存储有多条指令,所述指令适于由处理器加载以执行前面所述的任一飞行器的地面方向控制方法。
24.根据本发明的另一方面,提供一种飞行器,包括前面所述的任一飞行器的地面方向控制系统。
25.本发明的优点在于,在前轮转弯系统失效的情况下,采用方向舵脚蹬信号来控制/补偿差动刹车的纠偏方法,并将方向舵脚蹬信号自动接入刹车控制器中,以对目标飞行器进行的差动刹车方向快速控制补偿,实现了对目标飞行器在中、低速阶段的滑行纠偏,减少因飞行员操作延时和操作失误对于飞行器纠偏影响,增强了飞行器在中、低速阶段的纠偏能力,并提升了飞行器在滑跑阶段的安全性。
附图说明
26.下面结合附图,通过对本发明的具体实施方式详细描述,将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。
27.图1为本发明实施例提供的飞行器的地面方向控制方法的步骤流程图。
28.图2为本发明实施例提供的飞行器的地面方向控制系统架构框图。
29.图3为本发明实施例提供的方向舵脚蹬控制差动刹车示意图。
30.图4为本发明实施例提供的方向舵脚蹬信号受飞行器滑行速度约束示意图。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
32.图1为本发明实施例提供的飞行器的地面方向控制方法的步骤流程图。
33.如图1所示,本发明实施例提供的飞行器的地面方向控制方法,用于刹车控制器,所述方法包括:
34.步骤s10,分别接收左侧刹车脚蹬信号和右侧刹车脚蹬信号,其中,所述左侧刹车脚蹬信号用于生成左侧刹车控制信号,所述右侧刹车脚蹬信号用于生成右侧刹车控制信号;
35.步骤s20,在接收到来自前轮转弯控制器发送的转弯故障信号之后,自动启用接收方向舵脚蹬信号,并对接收到的所述方向舵脚蹬信号进行处理,以确定差动刹车信号的施加方向;
36.步骤s30,基于所述差动刹车信号的施加方向生成相关联的左偏置指令或者右偏置指令,将所述左偏置指令叠加至所述左侧刹车脚蹬信号中,得到叠加有左偏置指令的左侧刹车控制信号,将所述右偏置指令叠加至所述右侧刹车脚蹬信号中,得到叠加有右偏置指令的右侧刹车控制信号,随后基于所述叠加有左偏置指令的左侧刹车控制信号或所述叠加有右偏置指令的右侧刹车控制信号对目标飞行器进行差动刹车控制。
37.以下将具体描述步骤s10至步骤s30。
38.在步骤s10中,示例性地,飞行器的刹车控制器分别接收左侧刹车脚蹬信号和右侧刹车脚蹬信号,其中,所述左侧刹车脚蹬信号用于生成左侧刹车控制信号,所述右侧刹车脚蹬信号用于生成右侧刹车控制信号,以根据左侧刹车控制信号对左侧刹车执行器进行控制,根据右侧刹车控制信号对右侧刹车执行器进行控制。其中,左侧刹车执行器用于对飞行器的左侧机轮实施刹车,右侧刹车执行器用于对飞行器的右侧机轮实施刹车。
39.在步骤s20中,通常在前轮转弯系统出现故障的时候,该前轮转弯系统会自动切换到减摆状态,此时将不具有转弯的主动控制功能,这时主要是要靠差动刹车来对飞行器进行转弯控制。
40.为了避免前轮转弯失效对于飞行器的中、低速阶段的纠偏能力降低的影响,在前轮转弯系统失效的情况下,该前轮转弯系统会相应的由前轮转弯控制器发出转弯故障信号,并将该转弯故障信号发送至飞行器的刹车控制器,所述刹车控制器在接收到来自前轮转弯控制器发送的转弯故障信号之后,会自动启用接收方向舵脚蹬信号,并对接收到的所述方向舵脚蹬信号进行处理,以确定差动刹车信号的施加方向,从而在飞行器由地面行驶的高速阶段切换至中、低速阶段时,能够对飞行员操作差动刹车纠偏控制进行补偿。
41.在步骤s30中,基于所述差动刹车信号的施加方向生成相关联的左偏置指令或者右偏置指令,将所述左偏置指令叠加至所述左侧刹车脚蹬信号中,得到叠加有左偏置指令的左侧刹车控制信号,将所述右偏置指令叠加至所述右侧刹车脚蹬信号中,得到叠加有右偏置指令的右侧刹车控制信号,随后基于所述叠加有左偏置指令的左侧刹车控制信号或所述叠加有右偏置指令的右侧刹车控制信号对目标飞行器进行差动刹车控制。
42.需要说明的是,在本发明实施例中,由于左、右方向舵脚蹬是一个联动的机构,若左脚蹬左方向舵脚蹬的话,则右脚蹬的右方向舵脚蹬会缩回,而且在某一时刻只有施加较大力的脚蹬才会产生相关联的偏置指令,因此,在对应一次方向舵脚蹬信号中,仅能产生一个左偏置指令或右偏置指令。
43.采用本发明实施例提供的飞行器的地面方向控制方法,在前轮转弯系统失效的情况下,采用方向舵脚蹬信号来控制/补偿差动刹车的纠偏方法,并将方向舵脚蹬信号自动接入刹车控制器中,不仅可以大大降低前轮转弯失效时飞行员人工差动刹车纠偏的操作难度,使得飞行员仍然仅通过控制方向舵脚蹬即可实现高速阶段的方向舵纠偏和中、低速阶
段的差动刹车纠偏,操作简单,而且可以减少因飞行员操作延时和操作失误所导致的对于飞行器纠偏的影响,以此增强了飞行器在中、低速阶段的纠偏能力,并提升了飞行器在滑跑阶段的安全性。
44.进一步地,所述对接收到的所述方向舵脚蹬信号进行处理,以确定差动刹车信号的施加方向包括:获取目标飞行器的滑行速度,并基于所述目标飞行器的滑行速度对接收到的所述方向舵脚蹬信号进行约束处理,以得到经约束处理后的方向舵脚蹬信号;基于所述经约束处理后的方向舵脚蹬信号对方向舵信号方向进行判定,以确定所述差动刹车信号的施加方向。
45.进一步地,所述基于所述目标飞行器的滑行速度对接收到的所述方向舵脚蹬信号进行约束处理包括:判断所述目标飞行器的滑行速度是否大于第一速度阈值,若所述目标飞行器的滑行速度大于所述第一速度阈值,则对所述方向舵脚蹬信号进行约束处理;反之,则不对所述方向舵脚蹬信号进行约束处理。
46.示例性地,如图4所示,第一速度阈值v0为飞行器处于中、低速阶段的速度阈值,在第一速度阈值v0以下,飞行器滑行速度对方向舵脚蹬信号不进行约束限制;在第一速度阈值v0以上,随着飞行器滑行速度的增大,方向舵脚蹬信号对于差动刹车信号的作用呈逐渐减弱的趋势。
47.在本发明实施例中,通过所述刹车控制器对方向舵脚蹬信号的约束限制,可以避免因过度使用人工差动刹车导致飞行器偏出跑道风险,降低了飞行器纠偏控制难度,拓展了飞行器抵御侧风等外部干扰的能力。
48.示例性地,所述基于所述叠加有左偏置指令的左侧刹车控制信号或所述叠加有右偏置指令的右侧刹车控制信号对目标飞行器进行差动刹车控制包括:将所述叠加有左偏置指令的左侧刹车控制信号或所述叠加有右偏置指令的右侧刹车控制信号分别输入至刹车控制律中,输出用于控制所述目标飞行器的左侧刹车执行器的控制指令或输出用于控制所述目标飞行器的右侧刹车执行器的控制指令。
49.由上述内容可知,本发明实施例提供的飞行器的地面方向控制方法,在前轮转弯系统失效的情况下,采用方向舵脚蹬信号来控制/补偿差动刹车的纠偏方法,将方向舵脚蹬信号自动接入刹车控制器中,以对目标飞行器进行的差动刹车方向快速控制补偿,以补偿前轮转弯功能失效对于中、低速阶段目标飞行器纠偏能力削弱的影响。实现了对目标飞行器在中、低速阶段的滑行纠偏,减少因飞行员操作延时和操作失误对于飞行器纠偏影响,增强了飞行器中、低速纠偏能力,并提升了飞行器在滑跑阶段的安全性。
50.根据本发明的又一方面,提供一种飞行器的地面方向控制系统。
51.图2为本发明实施例提供的一种飞行器的地面方向控制系统架构框图,图3为本发明实施例提供的方向舵脚蹬控制差动刹车示意图。
52.如图2和图3所示,示例性地,在本发明实施例中,飞行器的地面方向控制系统包括方向舵控制器、方向舵执行器、刹车控制器、左侧刹车执行器、右侧刹车执行器、前轮转弯控制器、以及前轮转弯执行器。
53.所述方向舵控制器用于接收方向舵脚蹬信号以对所述方向舵执行器进行控制,所述方向舵执行器用于实施方向舵的偏转。
54.所述刹车控制器用于分别接收左侧刹车脚蹬信号和右侧刹车脚蹬信号,以及根据
接收到的所述左侧刹车脚蹬信号生成用于控制所述左侧刹车执行器的左侧刹车控制信号,根据接收到的所述右侧刹车脚蹬信号生成用于控制所述右侧刹车执行器的右侧刹车控制信号,所述左侧刹车执行器用于对飞行器的左侧机轮实施刹车,所述右侧刹车执行器用于对飞行器的右侧机轮实施刹车。
55.所述前轮转弯控制器用于分别接收所述方向舵脚蹬信号和转弯手轮信号以对所述前轮转弯执行器进行控制,所述前轮转弯控制器还用于在前轮转弯系统失效的情况下,生成并发送转弯故障信号至所述刹车控制器,所述前轮转弯执行器用于实施前轮的偏转。
56.其中,所述刹车控制器还用于在接收到所述转弯故障信号之后,自动启用将所述方向舵脚蹬信号接入至所述刹车控制器中,并对接收到的所述方向舵脚蹬信号进行处理,以确定差动刹车信号的施加方向,以及基于所述差动刹车信号的施加方向生成相关联的左偏置指令或者右偏置指令,并将所述左偏置指令叠加至所述左侧刹车脚蹬信号中以得到左侧刹车控制信号,将所述右偏置指令叠加至所述右侧刹车脚蹬信号中以得到右侧刹车控制信号,随后基于所述左侧刹车控制信号或所述右侧刹车控制信号对目标飞行器进行差动刹车控制。
57.需要说明的是,在本发明实施例中,由于左、右方向舵脚蹬是一个联动的机构,若左脚蹬左方向舵脚蹬的话,则右脚蹬的右方向舵脚蹬会缩回,而且在某一时刻只有施加较大力的脚蹬才会产生相关联的偏置指令,因此,在对应一次方向舵脚蹬信号中,仅能产生一个左偏置指令或右偏置指令。
58.采用本发明实施例提供的飞行器的地面方向控制系统,旨在通过在转弯系统失效的情况下,控制所述刹车控制器自动启用接收方向舵脚蹬信号的输入,并对接收到的所述方向舵脚蹬信号进行处理后叠加至对应的左侧刹车脚蹬信号和右侧刹车脚蹬信号中,以得到补偿之后的左侧刹车控制信号和右侧刹车控制信号,随后基于左侧刹车控制信号和右侧刹车控制信号进行差动刹车控制,从而能够自动实现中、低速阶段的差动刹车方向控制补偿,不仅可以大大降低前轮转弯失效时飞行员人工差动刹车纠偏的操作难度,使得飞行员仍然仅通过控制方向舵脚蹬即可实现高速阶段的方向舵纠偏和中、低速阶段的差动刹车纠偏,操作简单,而且可以减少因飞行员操作延时和操作失误所导致的对于飞行器纠偏的影响,以此增强了飞行器在中、低速阶段的纠偏能力,并提升了飞行器在滑跑阶段的安全性。
59.在其中的一个示例中,所述刹车控制器包括第一端子、第二端子以及电磁开关,所述第一端子与转弯故障信号电连接,所述第二端子与方向舵脚蹬信号电连接,其中,在所述转弯故障信号未使能的情况下,所述电磁开关的动触点与所述第一端子吸合并电连接,以使所述方向舵脚蹬信号不接入所述刹车控制器;在所述转弯故障信号使能的情况下,触发所述电磁开关的动触点切换至与所述第二端子吸合并电连接,以使所述方向舵脚蹬信号接入所述刹车控制器。图3中,示例性地,第一端子为“0”触点,第二端子为“1”触点。
60.可选地,所述电磁开关还可以是包括其它开关元件,例如电子开关、模拟开关等。本发明实施例在此不做限制。
61.进一步地,所述刹车控制器还包括方向舵脚蹬信号约束处理模块和速度获取模块,其中,所述速度获取模块用于获取目标飞行器的滑行速度,并将所述目标飞行器的滑行速度输入至所述方向舵脚蹬信号约束处理模块;所述方向舵脚蹬信号约束处理模块用于接收所述方向舵脚蹬信号,并基于获取到的所述目标飞行器的滑行速度对所述方向舵脚蹬信
号进行约束处理,以得到经约束处理后的方向舵脚蹬信号。
62.在本发明实施例中,所述刹车控制器通过对方向舵脚蹬信号的约束限制,可以避免因过度使用人工差动刹车导致飞行器偏出跑道风险,降低了飞行器纠偏控制难度,拓展了飞行器抵御侧风等外部干扰的能力。
63.具体地,判断所述目标飞行器的滑行速度是否大于第一速度阈值,若所述目标飞行器的滑行速度大于第一速度阈值,则对所述方向舵脚蹬信号进行约束处理;反之,则不对所述方向舵脚蹬信号进行约束处理。
64.示例性地,如图4所示,第一速度阈值v0为飞行器处于中、低速阶段的速度阈值,在第一速度阈值v0以下,飞行器滑行速度对方向舵脚蹬信号不进行约束限制;在第一速度阈值v0以上,随着飞行器滑行速度的增大,方向舵脚蹬信号对于差动刹车信号的作用呈逐渐减弱的趋势。
65.进一步地,所述刹车控制器还包括方向舵信号方向判定模块,所述方向舵信号方向判定模块用于接收所述经约束处理后的方向舵脚蹬信号,并基于接收到的所述经约束处理后方向舵脚蹬信号对方向舵信号方向进行判定,以确定差动刹车信号的施加方向。
66.进一步地,所述刹车控制器还包括左偏置指令模块和右偏置指令模块,所述左偏置指令模块用于接收所述差动刹车信号的施加方向,并基于所述差动刹车信号的施加方向生成相关联的所述左偏置指令;所述右偏置指令模块用于接收所述差动刹车信号的施加方向,并基于所述差动刹车信号的施加方向生成相关联的所述右偏置指令。
67.进一步地,所述刹车控制器还包括刹车控制律,所述刹车控制律用于分别接收所述叠加有左偏置指令的左侧刹车控制信号或叠加有右偏置指令的右侧刹车控制信号,输出用于控制所述目标飞行器的左侧刹车执行器的控制指令或输出用于控制所述目标飞行器的右侧刹车执行器的控制指令。
68.由上述内容可知,本发明实施例提供的飞行器的地面方向控制系统,可以极大地降低前轮转弯失效时飞行器纠偏操作的延时,在前轮转弯系统控制功能失效后,采用方向舵脚蹬信号来控制/补偿差动刹车的纠偏方法,将方向舵脚蹬信号自动接入刹车控制器中,以对目标飞行器进行的差动刹车方向快速控制补偿,实现了对目标飞行器在中、低速阶段的滑行纠偏,避免了因转弯失效需将方向舵脚蹬控制切换至人工差动刹车控制所导致的纠偏操作延时,降低了飞行器偏出跑道的可能性,并提升了飞行器在滑跑阶段的安全性。
69.另外,本发明还提供一种存储介质,所述存储介质中存储有多条指令,所述指令适于由处理器加载以执行前面所描述的任一飞行器的地面方向控制方法。
70.本发明还提供一种飞行器,其包括前面所描述的任一飞行器的地面方向控制系统。
71.综上所述,虽然本发明已以优选实施例揭露如上,但上述优选实施例并非用以限制本发明,本领域的普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与润饰,因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

技术特征:
1.一种飞行器的地面方向控制方法,用于刹车控制器,其特征在于,所述方法包括:分别接收左侧刹车脚蹬信号和右侧刹车脚蹬信号,其中,所述左侧刹车脚蹬信号用于生成左侧刹车控制信号,所述右侧刹车脚蹬信号用于生成右侧刹车控制信号;在接收到来自前轮转弯控制器发送的转弯故障信号之后,自动启用接收方向舵脚蹬信号,并对接收到的所述方向舵脚蹬信号进行处理,以确定差动刹车信号的施加方向;基于所述差动刹车信号的施加方向生成相关联的左偏置指令或者右偏置指令,将所述左偏置指令叠加至所述左侧刹车脚蹬信号中,得到叠加有左偏置指令的左侧刹车控制信号,将所述右偏置指令叠加至所述右侧刹车脚蹬信号中,得到叠加有右偏置指令的右侧刹车控制信号,随后基于所述叠加有左偏置指令的左侧刹车控制信号或所述叠加有右偏置指令的右侧刹车控制信号对目标飞行器进行差动刹车控制。2.如权利要求1所述的飞行器的地面方向控制方法,其特征在于,所述对接收到的所述方向舵脚蹬信号进行处理,以确定差动刹车信号的施加方向包括:获取目标飞行器的滑行速度,并基于所述目标飞行器的滑行速度对接收到的所述方向舵脚蹬信号进行约束处理,以得到经约束处理后的方向舵脚蹬信号;基于所述经约束处理后的方向舵脚蹬信号对方向舵信号方向进行判定,以确定所述差动刹车信号的施加方向。3.如权利要求2所述的飞行器的地面方向控制方法,其特征在于,所述基于所述目标飞行器的滑行速度对接收到的所述方向舵脚蹬信号进行约束处理包括:判断所述目标飞行器的滑行速度是否大于第一速度阈值,若所述目标飞行器的滑行速度大于所述第一速度阈值,则对所述方向舵脚蹬信号进行约束处理;反之,则不对所述方向舵脚蹬信号进行约束处理。4.如权利要求1至3中任意一项所述的飞行器的地面方向控制方法,其特征在于,所述基于所述叠加有左偏置指令的左侧刹车控制信号或所述叠加有右偏置指令的右侧刹车控制信号对目标飞行器进行差动刹车控制包括:将所述叠加有左偏置指令的左侧刹车控制信号或所述叠加有右偏置指令的右侧刹车控制信号分别输入至刹车控制律中,输出分别用于控制所述目标飞行器的左侧刹车执行器的控制指令和输出用于控制所述目标飞行器的右侧刹车执行器的控制指令。5.一种飞行器的地面方向控制系统,其特征在于,所述系统包括方向舵控制器、方向舵执行器、刹车控制器、左侧刹车执行器、右侧刹车执行器、前轮转弯控制器、以及前轮转弯执行器,所述方向舵控制器用于接收方向舵脚蹬信号以对所述方向舵执行器进行控制,所述方向舵执行器用于实施方向舵的偏转;所述刹车控制器用于分别接收左侧刹车脚蹬信号和右侧刹车脚蹬信号,以及根据接收到的所述左侧刹车脚蹬信号生成用于控制所述左侧刹车执行器的左侧刹车控制信号,根据接收到的所述右侧刹车脚蹬信号生成用于控制所述右侧刹车执行器的右侧刹车控制信号,所述左侧刹车执行器用于对飞行器的左侧机轮实施刹车,所述右侧刹车执行器用于对飞行器的右侧机轮实施刹车;所述前轮转弯控制器用于分别接收所述方向舵脚蹬信号和转弯手轮信号以对所述前
轮转弯执行器进行控制,所述前轮转弯控制器还用于在前轮转弯系统失效的情况下,生成并发送转弯故障信号至所述刹车控制器,所述前轮转弯执行器用于实施前轮的偏转;其中,所述刹车控制器还用于在接收到所述转弯故障信号之后,自动启用将所述方向舵脚蹬信号接入至所述刹车控制器中,并对接收到的所述方向舵脚蹬信号进行处理,以确定差动刹车信号的施加方向,以及基于所述差动刹车信号的施加方向生成相关联的左偏置指令或者右偏置指令,将所述左偏置指令叠加至所述左侧刹车脚蹬信号中以得到叠加有左偏置指令的左侧刹车控制信号,将所述右偏置指令叠加至所述右侧刹车脚蹬信号中以得到叠加有右偏置指令的右侧刹车控制信号,随后基于所述叠加有左偏置指令的左侧刹车控制信号或所述叠加有右偏置指令的右侧刹车控制信号对目标飞行器进行差动刹车控制。6.如权利要求5所述的飞行器的地面方向控制系统,其特征在于,所述刹车控制器包括第一端子、第二端子以及电磁开关,所述第一端子与转弯故障信号电连接,所述第二端子与方向舵脚蹬信号电连接,其中,在所述转弯故障信号未使能的情况下,所述电磁开关的动触点与所述第一端子吸合并电连接,以使所述方向舵脚蹬信号不接入所述刹车控制器;在所述转弯故障信号使能的情况下,触发所述电磁开关的动触点切换至与所述第二端子吸合并电连接,以使所述方向舵脚蹬信号接入所述刹车控制器。7.如权利要求5所述的飞行器的地面方向控制系统,其特征在于,所述刹车控制器还包括方向舵脚蹬信号约束处理模块和速度获取模块,其中,所述速度获取模块用于获取目标飞行器的滑行速度,并将所述目标飞行器的滑行速度输入至所述方向舵脚蹬信号约束处理模块;所述方向舵脚蹬信号约束处理模块用于接收所述方向舵脚蹬信号,并基于获取到的所述目标飞行器的滑行速度对所述方向舵脚蹬信号进行约束处理,以得到经约束处理后的方向舵脚蹬信号。8.如权利要求7所述的飞行器的地面方向控制系统,其特征在于,所述刹车控制器还包括方向舵信号方向判定模块,所述方向舵信号方向判定模块用于接收所述经约束处理后的方向舵脚蹬信号,并基于接收到的所述经约束处理后方向舵脚蹬信号对方向舵信号方向进行判定,以确定差动刹车信号的施加方向。9.如权利要求8所述的飞行器的地面方向控制系统,其特征在于,所述刹车控制器还包括左偏置指令模块和右偏置指令模块,所述左偏置指令模块用于接收所述差动刹车信号的施加方向,并基于所述差动刹车信号的施加方向生成相关联的所述左偏置指令;所述右偏置指令模块用于接收所述差动刹车信号的施加方向,并基于所述差动刹车信号的施加方向生成相关联的所述右偏置指令。10.如权利要求5所述的飞行器的地面方向控制系统,其特征在于,所述刹车控制器还包括刹车控制律,所述刹车控制律用于分别接收所述叠加有左偏置指令的左侧刹车控制信号或所述叠加有右偏置指令的右侧刹车控制信号,输出用于控制所述目标飞行器的左侧刹车执行器的控制指令或输出用于控制所述目标飞行器的右侧刹车执行器的控制指令。
11.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质中存储有多条指令,所述指令适于由处理器加载以执行如权利要求1至4中任一项所述的飞行器的地面方向控制方法。12.一种飞行器,其特征在于,包括权利要求5至10中任一项所述的飞行器的地面方向控制系统。

技术总结
本发明公开了一种飞行器的地面方向控制方法、系统、存储介质及飞行器。在前轮转弯系统失效的情况下,采用方向舵脚蹬信号来控制/补偿差动刹车的纠偏方法,并将方向舵脚蹬信号自动接入刹车控制器中,以对目标飞行器进行的差动刹车方向快速控制补偿,实现了对目标飞行器在中、低速阶段的滑行纠偏,减少因飞行员操作延时和操作失误对于飞行器纠偏影响,增强了飞行器在中、低速阶段的纠偏能力,并提升了飞行器在滑跑阶段的安全性。器在滑跑阶段的安全性。器在滑跑阶段的安全性。


技术研发人员:陈文杰 徐永向 严子林 姜逸民 郑晨 高名扬
受保护的技术使用者:中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院
技术研发日:2023.04.18
技术公布日:2023/7/21
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