CN107544469A - 一种带构型的自动飞控闭环试验系统 - Google Patents

一种带构型的自动飞控闭环试验系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种带构型的自动飞控闭环试验系统，属于飞机测试技术领域。包括：电传控制系统、高升力系统、自动飞控系统、自动飞控试验器、电传控制试验器及飞行仿真机；高升力系统控制襟缝翼运动机构运动，并采集襟缝翼偏角信号；高升力系统将襟缝翼偏角信号发送给电传控制系统；襟缝翼信号由电传控制系统传输到自动飞控试验器，经反射内存网发送给所述飞行仿真机；飞行仿真机接收襟缝翼信号及飞机运动信号后并解算出飞行姿态信号，飞行姿态信号分别传输给电传控制试验器及自动飞控试验器，实现飞机闭环实施控制。本发明减少不必要测试设备，给飞行仿真机提供可靠、稳定、高精度的构型信号，满足长期高强度试验的需求。

Description

一种带构型的自动飞控闭环试验系统
技术领域
本发明属于飞机测试技术领域，具体涉及一种带构型的自动飞控闭环试验系统。
背景技术
目前飞机试验环境中，构型信号(襟缝翼信号)一般是由飞机测试系统提供的，测试系统是通过测试传感器来采集信号，经过隔离放大器后输送给飞行仿真机。
这种方法，传感器的安装要求，工装夹具设计，环境要求非常高，同时测试设备还要定期校准。飞机控制系统在研制阶段需要做大量的试验，试验周期长，试验密度大，这就要求试验测试设备要能提供可靠的工作，目前情况看测试系统短期满足要求没问题，但长期无法满足试验强度的要求，飞机襟缝翼信号是飞机构型设计的必要环节，因此在试验中对构型信号提出了可靠，稳定，准确，长效的要求。
发明内容
本发明的目的：为了解决上述问题，本发明提出了一种带构型的飞控闭环试验系统，通过自动飞控试验器采集自动飞控系统接收到的襟缝翼信号，经过自动飞控试验器的反射内存卡，利用光纤链路发送给飞行仿真机，进行飞机方程的解算，实现飞机闭环控制；简化了试验准备过程，减少了测试设备，信号精度稳定。
本发明的技术方案：一种带构型的飞控闭环试验系统，包括：电传控制系统、高升力系统、自动飞控系统、自动飞控试验器、电传控制试验器及飞行仿真机；
所述高升力系统控制襟缝翼运动机构运动，并采集襟缝翼偏角信号；
所述高升力系统与所述电传控制系统连接，并将襟缝翼偏角信号发送给电传控制系统；
所述电传控制系统依次与所述自动飞控系统、自动飞控试验器连接；
所述襟缝翼信号由电传控制系统传输到自动飞控试验器，经反射内存网发送给所述飞行仿真机；
所述飞行仿真机接收襟缝翼信号及飞机运动信号后并解算出飞行姿态信号，所述飞行姿态信号分别传输给所述电传控制试验器及自动飞控试验器，实现飞机闭环实施控制。
优选地，所述反射内存网由所述多个反射内存卡组成，所述反射内存卡之间通过双向高速光纤链路进行实时信号的传输。
优选地，还包括测试系统，所述测试系统设置有测试传感器；
所述测试传感器对飞机不同运动件的运动信号进行采集，所述飞机运动信号经过信号调理后输送给飞机仿真机。
优选地，所述运动信号经过整流、滤波、隔离放大后输送给飞机仿真机。
优选地，所述测试传感器布置在飞机舵面上，所述电传控制系统控制飞机舵面的姿态。
优选地，所述飞行仿真机内设置有飞行运动方程及实时通讯卡；
所述飞行仿真机接收飞机运动信号及襟缝翼信号后，通过飞行运动方程解算处飞机的运动姿态并通过实时通讯卡发送给电传控制试验器和自动飞控试验器。
本发明技术方案的有益技术效果：本发明提供一种带构型的自动飞控试验系统，使飞控系统试验的准备快速，减少不必要测试设备，给飞行仿真机提供可靠、稳定、高精度的构型信号，满足长期高强度试验的需求。
附图说明
图1为本发明一种带构型的飞控闭环试验系统的一优选实施例的原理示意图。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，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更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通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。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
一种带构型的自动飞控闭环试验系统，包括：电传控制系统、高升力系统、自动飞控系统、自动飞控系统试验器、电传控制试验器及飞行仿真机；
在飞机铁鸟闭环试验中，飞行仿真机需要襟缝翼的信号来参与飞机运动方程的运算，以解算出相应起飞、巡航、着陆等构型下的运动姿态，反馈给电传控制系统和自动飞控系统实现飞机飞行控制系统的闭环。
高升力系统是飞机上控制襟缝翼舵面动作的控制系统，高升力系统控制襟缝翼运动机构运动，使襟缝翼偏角发生变化，并且高升力系统能够采集襟缝翼偏角信号。
因此高升力系统可以通过襟缝翼的偏角信号控制襟缝翼舵面偏转，实现飞机起飞、巡航、着陆构型。
自动飞控系统可以通过运行起飞、巡航、着陆构型的控制律对飞机进行的实时有效控制，实现自动飞控系统按照飞行目标自动驾驶。
电传控制系统是驾驶员操纵飞机飞行姿态的控制系统，通过操纵驾驶杆/盘改变飞机三轴舵面偏角来改变飞行姿态。
自动飞控试验器及电传控制试验器能够提供被测系统的信号断连与采集，及外部交联系统信号的仿真、转接、系统信号检测及故障注入功能。
飞行仿真机实时采集飞机运动信号，解算飞机运动方程并将计算所得飞机的运动姿态通过实时通讯卡发送给相关设备，实现飞控系统闭环试验。
本实施例中，飞控闭环试验系统还包括测试系统，测试系统设置有测试传感器；
测试传感器安装在不同运动件上，实现对飞机不同运动件的运动信号进行采集，飞机运动信号经过信号调理后输送给飞机仿真机。
可以理解的是：飞机运动信号经过整流、滤波、隔离放大后输送给飞机仿真机。
本实例中，测试传感器布置在飞机舵面上，电传控制系统控制飞机舵面的姿态，经电传控制系统调整后的飞机舵面飞行姿态信号经测试传感器再次传回飞行仿真机内，再行进行解算相应的飞行姿态，实现飞控系统的闭环控制。
具体实施方式如下：
高升力系统与电传控制系统通过1553B总线连接，电传控制系统依次与自动飞控系统、自动飞控试验器连接。
高升力系统采集的襟缝翼偏角信号发送给电传控制系统，电传控制系统接收襟缝翼偏角信号后，运行相应的控制律，同时通过1553B总线发送给自动飞控系统。
自动飞控系统通过接收的襟缝翼偏角信号运行相应的控制律，同时通过自动飞控计算机的地面维护接口通过429总线发送给自动飞控试验器。自动飞控试验器通过反射内存网将襟缝翼偏角信号发送给飞行仿真机。
飞行仿真机接收襟缝翼信号并解算处飞行姿态信号，飞行姿态信号分别传输给电传控制试验器及自动飞控试验器，实现飞机闭环实施控制。
本实施例中，反射内存网由所述多个反射内存卡组成，反射内存卡之间采用硬件方法实现数据通信，通过双向高速光纤链路进行实时信号的传输。
本实施例中，飞行仿真机内设置有飞行运动方程及实时通讯卡；
飞行仿真机接收飞机运动信号及襟缝翼信号后，通过飞行运动方程解算处飞机的运动姿态并通过实时通讯卡发送给相关设备，实现飞控系统闭环试验。
本发明考虑到飞机测试系统采集传输信号的不利因素，结合襟缝翼信号的特点，利用自动飞控试验器将采集的机载系统的襟缝翼信号通过实时反射内存网经光纤输送给飞行仿真机，简化了试验准备过程，减少了测试设备，信号精度稳定。
本发明在实际应用中，试验准备工作提高60％，信号精度高，传输数据稳定，不受外部环境影响，测试设备减少，使用成本减少20％。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种带构型的自动飞控闭环试验系统，其特征在于，包括：电传控制系统、高升力系统、自动飞控系统、自动飞控试验器、电传控制试验器及飞行仿真机；
所述高升力系统控制襟缝翼运动机构运动，并采集襟缝翼偏角信号；
所述高升力系统与所述电传控制系统连接，并将襟缝翼偏角信号发送给电传控制系统；
所述电传控制系统依次与所述自动飞控系统、自动飞控试验器连接；
所述襟缝翼信号由电传控制系统传输到自动飞控试验器，经反射内存网发送给所述飞行仿真机；
所述飞行仿真机接收襟缝翼信号及飞机运动信号后并解算出飞行姿态信号，所述飞行姿态信号分别传输给所述电传控制试验器及自动飞控试验器，实现飞机闭环实施控制。
2.如权利要求1所述的带构型的自动飞控闭环试验系统，其特征在于：所述反射内存网由所述多个反射内存卡组成，所述反射内存卡之间通过双向高速光纤链路进行实时信号的传输。
3.如权利要求1所述的带构型的自动飞控闭环试验系统，其特征在于：还包括测试系统，所述测试系统设置有测试传感器；
所述测试传感器对飞机不同运动件的运动信号进行采集，所述飞机运动信号经过信号调理后输送给飞机仿真机。
4.如权利要求3所述的带构型的自动飞控闭环试验系统，其特征在于：所述运动信号经过整流、滤波、隔离放大后输送给飞机仿真机。
5.如权利要求3所述的带构型的自动飞控闭环试验系统，其特征在于：所述测试传感器布置在飞机舵面上，所述电传控制系统控制飞机舵面的姿态。
6.如权利要求3所述的带构型的自动飞控闭环试验系统，其特征在于：所述飞行仿真机内设置有飞行运动方程及实时通讯卡；
所述飞行仿真机接收飞机运动信号及襟缝翼信号后，通过飞行运动方程解算处飞机的运动姿态并通过实时通讯卡发送给电传控制试验器和自动飞控试验器。
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