CN107738751A - 一种座舱压力变化率显示方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种座舱压力变化率显示方法，属于飞机环境控制技术领域。包括以下步骤：步骤一、将初始化累计时间t、显示周期Ti、显示周期序列对应的座舱高度H初始化归零，且座舱压力变化率显示门限值HV为零；步骤二、查表或标准规范获取显示周期序列和对应的座舱压力变化率显示门限值HV；步骤三、在座舱压力数字控制器中设定基本显示周期T、压力传感器采集周期Tgat及送显周期Tshow；步骤四、按照基本显示周期T对座舱压力变化率进行循环计算；本发明一种座舱压力变化率显示方法以飞机座舱压力制度生理要求为基础，采用可变周期进行座舱压力变化率计算，兼顾显示长态和瞬态要求，准确反映座舱内压力变化的要求。

Description

一种座舱压力变化率显示方法
技术领域
本发明属于飞机环境控制技术领域，具体涉及一种座舱压力变化率显示方法。
背景技术
飞机座舱压力随飞机的爬升和下降而进行有规律的变化，有时座舱内压力会出现大幅度频繁的波动或急剧变化，引起耳痛或短时眩晕，特别剧烈下可引起中耳损伤。
座舱压力变化率包括座舱压力增压率和座舱压力减压率，其显示以千帕每秒，增压率：表示座舱增压过程中的增长速度。减压率：表示座舱减压过程中的压力降低速度。根据压力变化对人体反应的生理学基础：
1)增压率大小和作用时间长短直接影响到耳气压机能的调节；
2)耳痛感主要在于增压过程中耳负压的累积程度。地面模拟实验表明各种压力变化率对耳痛感压差值无明显差别，耳痛感与中耳压力累积的压差值有关；
3)减压过大，对中耳也是一种刺激，对少数人可能引起短暂的眩晕。
在采用升降速度表显示座舱压力变化的飞机中，其座舱压力减压率显示为m/s(或ft/min)，其显示为秒级，指针延迟3-12s。当飞机以正常最大速度爬升或下降时，座舱压力控制分系统应自动调节座舱压力变化率在-91SLm/min(-300SLft/min)-+152SLm/min(500SLft/min),机动飞行、改变油门位置或工作状态变化时，座舱压力瞬时波动不超过图1的极限值，其频率不超过3次。此外，所有压力变化率的测量应处理成标准状态，对最不利的斜率应在1s时间间隔内采集数据(ΔP/S)。
随着列车速度的提髙，当列车穿越險道或两车交会时，车外会产生巨大的压力波动，传入到车厢内的压力波会使乘客感到不舒服，轻则压迫耳膜引起耳胀耳痛，重则头晕恶心，关系到乘客的身心健康。高速动车组车厢内的压力成为列车舒适性的重要指标之一。
座舱压力变化率刷新过慢(频率为1分钟)，无法体现应急状态下座舱压力变化。座舱压力变化率刷新过快(频率为1s)，其频繁变化分散驾驶员注意力，数值较大不能正确反映座舱压力变化率生理要求，未发现国内外提供座舱压力变化率显示方法。
发明内容
本发明的目的：为了解决上述问题，本发明提出了一种座舱压力变化率显示方法，以座舱压力制度生理为要求，采用可变周期进行座舱压力变化率计算，兼顾座舱压力变化率长态和瞬态变化特性，实时显示提高飞行人员与乘员的舒适性。
本发明的技术方案：一种座舱压力变化率显示方法，包括以下步骤：
步骤一、进行初始化；
将初始化累计时间t、显示周期Ti、显示周期序列对应的座舱高度H初始化归零，且座舱压力变化率显示门限值HV为零；
步骤二、查表或标准规范获取显示周期序列和对应的座舱压力变化率显示门限值HV；
步骤三、在座舱压力数字控制器中设定基本显示周期T、压力传感器采集周期Tgat及送显周期Tshow；
步骤四、按照基本显示周期T对座舱压力变化率进行循环计算；
a、获取当前压力传感器采集高度参数；
b、将当前传感器采集的高度参数基于先进先出原则保存到显示周期序列对应的实际座舱高度Hn数组中；
c、依次按照显示周期序列Ti进行判断：实测座舱压力变化率是否超出座舱压力变化率显示门限值HV；
若实测座舱压力变化率超出座舱压力变化率显示门限值HV，则座舱压力变化率HV＝(Hn-Hn-i)/i，显示周期Ti＝i；
否则，进行下一个显示周期的判断；
若每个周期序列实测座舱压力变化率都不超出显示门限值HV，则以最大的显示周期序列值作为显示周期Ti；
d、若上一次显示周期Ti-1与本次显示周期Ti不相同或者累积时间t>显示周期Ti，则将座舱压力变化率HV送发动机指示与机组告警系统EICAS进行显示且设定累计时间值；
否则，设定累计时间增加一个基本显示周期T。
优选地，所述基本显示周期T＝1S。
优选地，所述显示周期Ti为基本显示周期T的整数倍N，其中N为大于1的正整数。
优选地，所述送显周期Tshow小于或等于基本显示周期T，为基本显示周期T的N分之一,N为正整数。
本发明技术方案的有益技术效果：本发明一种座舱压力变化率显示方法以飞机座舱压力制度生理要求为基础，采用可变周期进行座舱压力变化率计算，兼顾显示长态和瞬态要求，准确反映座舱内压力变化的要求。
附图说明
图1为本发明一种座舱压力变化率显示方法的一优选实施例的流程示意图。
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。
如图1所示，本发明一种座舱压力变化率显示方法，座舱压力数字控制器通过压力传感器采集座舱压力信号，对座舱压力变化率进行解算后，通过发动机指示与机组告警系统EICAS3显示给飞行员；根据座舱压力变化率的大小决定显示周期，步骤如下：
1)进行初始化；
将初始化累计时间t、显示周期Ti、显示周期序列对应的座舱高度H初始化归零，且座舱压力变化率显示门限值HV为零；
2)、选择基本显示周期T和显示周期Ti；
基本显示周期T＝1s；显示周期Ti为基本显示周期T的整数倍N，N＝2,3，4，5，6，……，60。初始化累积时间t为0.
3)、选择座舱压力数字控制器1采集数据周期Tgat；
座舱压力数字控制器通过压力传感器采集座舱压力P和座舱高度H，其采集周期Tgat为基本显示周期T的N分之一,N＝1,2,3,……；
本实施例中，其采集周期Tgat＝50ms。
4)、选择座舱压力数字控制器1送显周期Tshow；
座舱压力数字控制器1将计算的座舱压力变化率上传给发动机指示与机组告警系统EICAS3，其数据送显周期为Tshow应该小于等于基本显示周期T,为基本显示周期T的N分之一,N＝1,2,3,……。
本实施例中，Tshow＝200ms。
5)、查表或标准规范获取显示周期序列和对应的座舱压力变化率显示门限值HV；
显示周期序列(T，T1，T2，T3，T4，T5，T6，T7，T8，T9，T10，T11，T12，T13，T14，T15,T16，T17，T18，T19，T20，T25，T30，T40)，采用2点确定一直线的方法获取对数表中：
根据公式(1)得：增压率极限值EHV序列(EHV1，EHV2，EHV3，EHV4，EHV5，EHV6，EHV7，EHV8，EHV9，EHV10，EHV11，EHV12，EHV13，EHV14，EHV15，EHV16，EHV17，EHV18，EHV19，EHV20，EHV21，EHV25，EHV30，EHV40)；
根据公式(2)得：减压率极限值DHV序列(DHV1，DHV2，DHV3，DHV4，DHV5，DHV6，DHV7，DHV8，DHV9，DHV10，DHV11，DHV12，DHV13，DHV14，DHV15，DHV16，DHV17，DHV18，DHV19，DHV20，DHV21，DHV25，DHV30，DHV40)；
6)、座舱压力数字控制器中，座舱压力变化率周期进行计算，选择计算周期为基本显示周期T。在每一个计算周期nT，计算显示周期序列(Tn，Tn-1,Tn-2，Tn-3，Tn-4，……，Tn-20，Tn-25，Tn-30，Tn-40)对应的实际座舱高度Hn(Hn，Hn-1，Hn-2，Hn-3，Hn-4，……，Hn-20，Hn-25，Hn-30，Hn-40)，其中ΔHj＝Hn-Hn-j。
7)、在每一个计算周期T时进行如下判断：
如果(Hn-Hn-1)>EHV1，则显示座舱压力变化率HV＝Hn-Hn-1，显示周期Ti＝1；
否则如果(Hn-Hn-2)/2>EHV2，则显示座舱压力变化率HV＝(Hn-Hn-2)/2，显示周期Ti＝1；
否则如果(Hn-Hn-j)/j>EHVj，则显示座舱压力变化率HV＝(Hn-Hn-j)/j，显示周期Ti＝2；
……；
否则如果(Hn-Hn-20)/20＝>EHV20，则显示座舱压力变化率HV＝(Hn-Hn-20)/20，显示周期Ti＝20；
否则如果(Hn-Hn-25)/25＝>EHV25，则显示座舱压力变化率HV＝(Hn-Hn-25)/25，显示周期Ti＝25；
否则如果(Hn-Hn-30)/30＝>EHV30，则显示座舱压力变化率HV＝(Hn-Hn-30)/30，显示周期Ti＝30；
否则如果(Hn-Hn-40)/40＝>EHV40，则显示座舱压力变化率HV＝(Hn-Hn-40)/40，显示周期Ti＝40；
否则如果(Hn-Hn-1)<DHV1，则显示座舱压力变化率HV＝Hn-Hn-1，t＝0，显示周期Ti＝1；
否则如果(Hn-Hn-2)/2<DHV2，则显示座舱压力变化率HV＝(Hn-Hn-2)/2，显示周期Ti＝2；
……；
否则如果(Hn-Hn-20)/20<DHV20，则显示座舱压力变化率HV＝(Hn-Hn-20)/20，显示周期Ti＝20；
否则如果(Hn-Hn-25)/25<DHV25，则显示座舱压力变化率HV＝(Hn-Hn-25)/25，显示周期Ti＝25；
否则如果(Hn-Hn-30)/30<DHV30，则显示座舱压力变化率HV＝(Hn-Hn-30)/30，显示周期Ti＝30；
否则如果(Hn-Hn-30)/30<DHV40，则显示座舱压力变化率HV＝(Hn-Hn-40)/40，显示周期Ti＝40；
否则，则显示座舱压力变化率HV＝(Hn-Hn-40)/40，显示周期Ti＝40；
7)、在每一个计算周期T时进行如下判断：
如果上一次显示周期Ti-1与本次显示周期Ti相同且累计时间t大于本次显示周期Ti，将座舱压力变化率HV送EICAS显示，设置累计时间t＝1；
否则，累计时间t增加一个计算周期(t＝t+T)。
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 (4)

1.一种座舱压力变化率显示方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、进行初始化；
将初始化累计时间t、显示周期Ti、显示周期序列对应的座舱高度H初始化归零，且座舱压力变化率显示门限值HV为零；
步骤二、查表或标准规范获取显示周期序列和对应的座舱压力变化率显示门限值HV；
步骤三、在座舱压力数字控制器中设定基本显示周期T、压力传感器采集周期Tgat及送显周期Tshow；
步骤四、按照基本显示周期T对座舱压力变化率进行循环计算；
a、获取当前压力传感器采集高度参数；
b、将当前传感器采集的高度参数基于先进先出原则保存到显示周期序列对应的实际座舱高度Hn数组中；
c、依次按照显示周期序列Ti进行判断：实测座舱压力变化率是否超出座舱压力变化率显示门限值HV；
若实测座舱压力变化率超出座舱压力变化率显示门限值HV，则座舱压力变化率HV＝(Hn-Hn-i)/i，显示周期Ti＝i；
否则，进行下一个显示周期的判断；
若每个周期序列实测座舱压力变化率都不超出显示门限值HV，则以最大的显示周期序列值作为显示周期Ti；
d、若上一次显示周期Ti-1与本次显示周期Ti不相同或者累积时间t>显示周期Ti，则将座舱压力变化率HV送发动机指示与机组告警系统EICAS进行显示且设定累计时间值；
否则，设定累计时间增加一个基本显示周期T。
2.如权利要求1所述的座舱压力变化率显示方法，其特征在于：所述基本显示周期T＝1S。
3.如权利要求1所述的座舱压力变化率显示方法，其特征在于：所述显示周期Ti为基本显示周期T的整数倍N，其中N为大于1的整数。
4.如权利要求1所述的座舱压力变化率显示方法，其特征在于：所述送显周期Tshow小于或等于基本显示周期T，为基本显示周期T的N分之一,N为正整数。
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