CN106586004A - 一种飞机着陆擦尾告警方法 - Google Patents

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CN106586004A CN201611099612.6A CN201611099612A CN106586004A CN 106586004 A CN106586004 A CN 106586004A CN 201611099612 A CN201611099612 A CN 201611099612A CN 106586004 A CN106586004 A CN 106586004A
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张峰
高文正
于桂杰
杨世保
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Luoyang Institute of Electro Optical Equipment AVIC
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D43/00—Arrangements or adaptations of instruments

Abstract

本发明涉及一种飞机着陆擦尾告警方法，本发明通过飞机着陆擦尾告警算法来计算飞机着陆过程中擦尾的可能性，一旦探测到飞机着陆过程中存在擦尾危险，“TAILSTRIKE”告警信息将显示在HUD或HDD等显示器上，同时驾驶舱内Master Caution告警灯亮起并伴随有“哔哔”告警声音。采用本发明提出的飞机着陆防擦尾告警技术，能够有效地探测飞机着陆擦尾的可能性，并通过显示及语音告警的方式及时提示飞行员飞机擦尾危险性，可显著增强机组人员危险意识，提高飞行安全。该技术高效实用、成本低。

Description

一种飞机着陆擦尾告警方法
技术领域
本发明属于民用航空应用技术领域，涉及一种飞机着陆擦尾告警方法。
背景技术
擦尾是指飞机起飞或着陆过程中，因俯仰姿态超限，机尾与跑道道面发生撞击的现象，属于《民用航空事故征候标准》中所列的事故征候。机尾擦地往往导致飞机结构严重损伤，同时造成飞机的检查和维修时间较长、费用增加，既影响飞行安全又会带来经济损失，危害性很大。与起飞阶段相比，着陆阶段飞机更容易发生擦尾事故，而且飞机有可能在起落架触地之前就发生擦尾，造成的危害更大。
因此，国外航空公司、设备供应商及主机供应商对擦尾事故进行了广泛的研究，并设计出了相应的解决方案。例如，波音公司提出了擦尾探测系统。擦尾探测系统通过在机尾安装了一个两英寸长的目标叶片和两个接近传感器，可以探测会损坏飞机耐压壳体的触地现象，一旦系统探测到擦尾后，会对飞行员进行提示及告警。该技术探测精准，并已在B787上应用，但系统存在成本高、设备外置易损坏等缺点,不利于在各型飞机上广泛推广。
国内对飞机着陆防擦尾技术的研究较少，航空公司主要以加强飞行员训练、规范操作的被动方式，防范操作错误，降低飞机擦尾概率。
发明内容
本发明的目的是：提供一种成本低、高效实用的飞机着陆擦尾告警方法，计算并提示着陆过程中飞机擦尾可能性，降低飞机擦尾概率，提高飞行安全。
本发明的技术方案为：
所述一种飞机着陆擦尾告警方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：飞机着陆期间，擦尾告警系统在设定高度开始工作，直至飞机完全接地着陆；
步骤2：擦尾告警系统工作过程中，根据飞机IRU测得的飞机当前俯仰角θ和俯仰角速率q，输出擦尾告警触发信号E-flag：
步骤2.1：计算飞机俯仰边界信号θ1：
θ1＝θTS-(θ+k1q)
其中k1为补偿增益，θTS为起落架减震柱全压缩时的擦尾临界角；
步骤2.2：将俯仰边界信号θ1与设定的俯仰角告警阈值比较，若θ1小于俯仰角告警阈值，则输出逻辑信号flag_θ1为1，否则输出逻辑信号flag_θ1为0；将俯仰角速率q与设定的俯仰角速率告警阈值比较，若q大于俯仰角速率告警阈值，则输出逻辑信号flag_q为1，否则输出逻辑信号flag_q为0；
步骤2.3：将逻辑信号flag_θ1与flag_q进行或运算得到擦尾告警触发信号E-flag；
步骤3：当擦尾告警触发信号E-flag为1且持续不小于2秒，则触发告警信号。
进一步的优选方案，所述一种飞机着陆擦尾告警方法，其特征在于：告警信号为机舱HUD或HDD显示器上提示显示“TAILSTRIKE”告警信息，同时驾驶舱内MasterCaution告警灯亮起并伴随有“哔哔”告警声音；告警信息将持续直至告警条件解除。
有益效果
本发明的优点是：本发明基于擦尾告警算法，能够有效地探测飞机着陆擦尾的可能性，并通过显示及语音告警的方式及时提示飞行员飞机擦尾危险性，可显著增强机组人员危险意识，提高飞行安全。且具有成本低、高效实用等特点。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是飞机着陆擦尾告警技术工作原理示意图；
图2是飞机着陆擦尾告警技术工作过程示意图；
图3是擦尾告警算法原理示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明提出的飞机擦尾告警方法通过飞机着陆擦尾告警算法来计算飞机着陆过程中擦尾的可能性。一旦探测到飞机着陆过程中存在擦尾危险，“TAILSTRIKE”告警信息将显示在HUD或HDD等显示器上，同时驾驶舱内Master Caution告警灯亮起并伴随有“哔哔”告警声音。
该方法涉及以下单元：
(1)IRU(惯性参考单元)；
(2)擦尾告警算法模块；
(3)HUD或HDD显示器；
(4)Master Caution告警灯；
(5)驾驶舱音响系统。
本实施例中飞机擦尾告警方法的具体步骤为：
步骤1：飞机着陆期间，擦尾告警系统在设300ft机轮高度以下使能，直至飞机完全接地着陆；
步骤2：擦尾告警系统工作过程中，根据飞机IRU测得的飞机当前俯仰角θ和俯仰角速率q，输出擦尾告警触发信号E-flag：
步骤2.1：以IRU(惯性参考单元)测得的飞机当前俯仰角θ和俯仰角速率q为输入量，以起落架减震柱全压缩时的擦尾临界角θTS(即飞机处于擦尾临界状态时，机身与跑道道面之间的夹角)为擦尾告警上限值，将飞机擦尾临界角θTS与实际飞机俯仰角、俯仰角速率补偿值(表示对俯仰角变化值的预测)作差，计算飞机俯仰边界信号θ1：
θ1＝θTS-(θ+k1q)
其中k1为补偿增益，θTS为起落架减震柱全压缩时的擦尾临界角；
步骤2.2：将俯仰边界信号θ1与设定的俯仰角告警阈值比较，若θ1小于俯仰角告警阈值，则输出逻辑信号flag_θ1为1，否则输出逻辑信号flag_θ1为0；将俯仰角速率q与设定的俯仰角速率告警阈值比较，若q大于俯仰角速率告警阈值，则输出逻辑信号flag_q为1，否则输出逻辑信号flag_q为0；
步骤2.3：将逻辑信号flag_θ1与flag_q进行或运算得到擦尾告警触发信号E-flag；
步骤3：当擦尾告警触发信号E-flag为1且持续不小于2秒，则触发告警信号：机舱HUD或HDD显示器上提示显示“TAILSTRIKE”告警信息，同时驾驶舱内MasterCaution告警灯亮起并伴随有“哔哔”告警声音；告警信息将持续直至告警条件解除。
采用本发明提出的飞机着陆防擦尾告警方法，能够有效地探测飞机着陆擦尾的可能性，并通过显示及语音告警的方式及时提示飞行员飞机擦尾危险性，可显著增强机组人员危险意识，提高飞行安全。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (2)

1.一种飞机着陆擦尾告警方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：飞机着陆期间，擦尾告警系统在设定高度开始工作，直至飞机完全接地着陆；
步骤2：擦尾告警系统工作过程中，根据飞机IRU测得的飞机当前俯仰角θ和俯仰角速率q，输出擦尾告警触发信号E_flag：
步骤2.1：计算飞机俯仰边界信号θ1：
θ1＝θTS_(θ+k1q)
其中k1为补偿增益，θTS为起落架减震柱全压缩时的擦尾临界角；
步骤2.2：将俯仰边界信号θ1与设定的俯仰角告警阈值比较，若θ1小于俯仰角告警阈值，则输出逻辑信号flag_θ1为1，否则输出逻辑信号flag_θ1为0；将俯仰角速率q与设定的俯仰角速率告警阈值比较，若q大于俯仰角速率告警阈值，则输出逻辑信号flag_q为1，否则输出逻辑信号flag_q为0；
步骤2.3：将逻辑信号flag_θ1与flag_q进行或运算得到擦尾告警触发信号E_flag；
步骤3：当擦尾告警触发信号E_flag为1且持续不小于2秒，则触发告警信号。
2.根据权利要求1所述一种飞机着陆擦尾告警方法，其特征在于：告警信号为机舱HUD或HDD显示器上提示显示“TAILSTRIKE”告警信息，同时驾驶舱内MasterCaution告警灯亮起并伴随有“哔哔”告警声音；告警信息将持续直至告警条件解除。
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