CN110488864A - 用于修正飞机的飞行控制系统中的loc信号的方法及系统 - Google Patents

用于修正飞机的飞行控制系统中的loc信号的方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于修正飞机的飞行控制系统中的LOC信号的方法及系统，该方法包括：采集LOC信号及飞行参数；仅基于LOC信号的正负号结合航向确定LOC信号的绝对值的真实变化趋势，仅根据飞行参数计算得到LOC信号的真实变化率；仅根据LOC信号的绝对值及其变化，确定LOC信号的绝对值的参考变化趋势和参考变化率；判断可表征LOC信号偏离较大的修正激活条件是否被满足；在修正激活条件被满足时，利用当前的LOC信号的真实变化率修正LOC信号并输出至飞行控制系统。根据本发明的用于修正飞机的飞行控制系统中的LOC信号的方法及系统，能够准确识别并修正LOC信号的异常或偏差，提高飞机进近的精确性和可靠性。

Description

用于修正飞机的飞行控制系统中的LOC信号的方法及系统
技术领域
本发明涉及飞机的飞行控制系统，尤其涉及用于修正飞机的飞行控制系统中的LOC信号的方法及系统。
背景技术
ILS(即仪表着陆系统)是一种广泛用于飞机精密进近的导航系统。其中，LOC(即航向信标)安装在跑道终点以外的跑道中心延长线上，LOC的波束为角度很小的扇形，用于提供飞机相对于跑道的航向道(水平位置)的指引。当飞机使用ILS进近时，飞机首先会截获LOC信号，并根据LOC信号提供的飞机与跑道中心线的偏差，使飞机切入跑道中心线。
在某些情况下，另一飞机或地面车辆可能在飞机进场时行进穿过LOC发出的定位信标波束，从而在由飞机接收的ILS定位信标信号中引入多路径效应，通常表现为ILS定位信标偏差中的低频振荡或高频振荡。高频振荡通常是由空中飞行器或其它快速移动的物体快速移动通过定位信标波束引起的，此类振荡通常可具有1秒或更短的周期，即具有1赫兹或更高的频率。低频振荡通常是由地面上缓慢移动的交通工具诸如例如滑行飞行器和地面装备引起的。此类振荡通常具有大于1秒的周期，即具有低于1赫兹的频率。
被干扰的LOC信号输入到飞行控制系统后，可能会导致截获LOC机动的提前或滞后，导致控制性能降级。尤其是错误的LOC偏差变化趋势，有可能会导致飞机在截获LOC机动时飞行控制系统给出错误方向的滚转指令，使飞机严重偏离目标进近航迹。
现有技术针对LOC信号的偏差的处理问题做出了一定的努力。根据波音公司的专利CN 108008734A和CN 108008434A，其通过计算GPS定位信标偏差和惯性定位信标偏差的平均定位信标偏差，与ILS定位信标偏差之间的差值进行比较，可以检测ILS的低频异常。在检测到低频异常后，根据计算的惯性定位信标偏差控制飞机，从而解决LOC定位信标偏差低频的异常问题。
然而，这些已有的方案采用ILS输出对INS(即惯性导航系统)的偏差计算进行初始化，当ILS已经受到干扰时会导致INS计算值的偏差或不准确。并且，INS计算LOC偏差时采用初值加积分的方式，因而误差会随时间积累。同时，这些已有方案需要利用GPS定位数据，因而当GPS不可用时，这些已有方案无法解决高频异常或低频异常引起的LOC信号的异常或偏差。
因此，亟需提供一种新的用于修正飞机的飞行控制系统中的LOC信号的方法及系统，以准确识别LOC信号的异常或偏差，并准确修正用于飞行控制系统中的LOC信号，以提高飞机进近的精确性、可靠性和抗干扰性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有的飞机的进近控制技术容易因收到的LOC信号的异常或偏差而偏离目标进近航迹，而无法准确识别及修正LOC信号的异常或偏差的缺陷，提出一种新的用于修正飞机的飞行控制系统中的LOC信号的方法及系统。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
本发明提供了一种用于修正飞机的飞行控制系统中的LOC信号的方法，其特点在于，所述方法包括以下步骤：
持续地采集LOC信号以及持续地采集飞机的飞行参数，其中，所述飞行参数包括地速和航向；
仅基于采集到的LOC信号的正负号结合所述航向确定LOC信号的绝对值的真实变化趋势，并且仅根据采集得到的所述飞行参数计算得到LOC信号的真实变化率；
仅根据采集得到的LOC信号的绝对值及其变化，确定LOC信号的绝对值的参考变化趋势，并结合此前经修正后的LOC信号计算得到LOC信号的参考变化率；
判断以下修正激活条件中的任意一个是否被满足：；当前的LOC信号的绝对值的真实变化趋势和参考变化趋势不同；当前的LOC信号的真实变化率和参考变化率的差值的绝对值不小于预设的变化率误差阈值；
在上述修正激活条件中的任意一个被满足时，利用当前的LOC信号的真实变化率修正LOC信号，并将修正后的LOC信号输出至飞行控制系统。
根据本发明的一种实施方式，该方法具体可包括以下步骤：
S1、判断当前时间段采集到的LOC信号和前一时间段经修正的LOC信号的正负号是否相同，若相同则执行步骤S2，若不相同则执行步骤S5；
S2、基于当前时间段采集到的LOC信号的正负号和所述航向确定LOC信号在当前时间段的绝对值的真实变化趋势；
S3、基于当前时间段采集到的LOC信号的绝对值和前一时间段经修正的LOC信号的绝对值，确定LOC信号的绝对值的参考变化趋势和LOC信号的参考变化率；
S4、比较步骤S2确定的所述真实变化趋势与步骤S3确定的所述参考变化趋势是否相同，若相同则执行步骤S5，若不相同则执行步骤S6；
S5、比较步骤S3确定的所述参考变化率和当前时间段的LOC信号的所述真实变化率，若二者的差值的绝对值小于所述变化率误差阈值，则将当前时间段采集到的LOC信号作为当前时间段的经修正的LOC信号，否则执行步骤S6；
S6、在前一时间段的经修正的LOC信号的基础上，利用当前时间段的LOC信号的所述真实变化率进行修正，以形成当前时间段的经修正的LOC信号。
根据本发明的一种实施方式，采用以下步骤S5’代替步骤S5，其中步骤S5’包括：
S51’、计算步骤S3确定的所述参考变化率和当前时间段的LOC信号的所述真实变化率的差值的绝对值；
S52’、判断所述差值的绝对值是否小于预设的第一变化率误差阈值，若否则执行步骤S6，若是则执行步骤S53’；
S53’、判断所述差值的绝对值是否大于预设的第二变化率误差阈值，若否则将当前时间段采集到的LOC信号作为经修正的LOC信号，若是则继续监测所述差值的绝对值是否持续大于所述第二变化率误差阈值且小于所述第一变化率误差阈值达到预设的持续时间阈值，并在达到所述持续时间阈值时执行步骤S6，其中所述第二变化率误差阈值小于所述第一变化率误差阈值。
根据本发明的一种实施方式，所述方法还包括：
将当前时间段的经修正的LOC信号发送至飞机的飞控系统作为所述飞控系统的飞控指令计算中采用的源数据。
根据本发明的一种实施方式，步骤S2中采用以下公式(1)确定LOC信号在当前时间段的绝对值的真实变化趋势；
公式(1)中，ρ(k+1)表示当前时间段的LOC信号，ρ(k)表示当前时间段的前一时间段的LOC信号，ρ(k+1)的绝对值和ρ(k)的绝对值的大小关系则表征LOC信号在当前时间段的绝对值的真实变化趋势，DDM表示当前时间段的LOC信号的信号值，Angel_GND表示所述航向，Angel_RWY表示飞机进近的跑道中心线的延伸方向。
根据本发明的一种实施方式，所述基于所述飞行参数计算得到LOC信号的真实变化率包括：
根据所述航向和所述地速计算得到所述地速在垂直于所述跑道中心线的方向上的分量，根据所述分量计算得到LOC信号的真实变化率。
根据本发明的一种实施方式，经由飞机的INS系统持续地采集所述飞行参数。
本发明还提供了一种用于修正飞机的LOC信号的修正系统，其特点在于，所述修正系统包括：
LOC信号接收器，其被配置为能够持续地采集LOC信号并将其发送至计算模块和判断模块；
飞行参数采集装置，其被配置为能够持续地采集飞机的飞行参数并将其发送至计算模块和判断模块，所述飞行参数包括地速和航向；
所述计算模块，其被配置为能够仅基于接收到的LOC信号的正负号结合所述航向计算得到LOC信号的绝对值的真实变化趋势，仅根据接收到的所述飞行参数计算得到LOC信号的真实变化率，以及，仅根据接收到的LOC信号的绝对值及其变化，计算得到LOC信号的绝对值的参考变化趋势和LOC信号参考变化率；
所述比较判断模块，其被配置为能够判断以下条件中的任意一个是否被满足：条件一、当前的LOC信号的绝对值的真实变化趋势和参考变化趋势不同；条件二、当前的LOC信号的真实变化率和LOC信号的参考变化率的差值的绝对值不小于预设的第一变化率误差阈值；以及，
在上述条件中的任意一个被满足时指令修正模块修正当前的LOC信号；
所述修正模块，其被配置为能够利用当前的LOC信号的真实变化率修正当前的LOC信号；
输出模块，其被配置为能够将修正后的LOC信号输出至飞行控制系统。
根据本发明的一种实施方式，所述判断模块还被配置为能够判断以下条件三是否被满足：条件三、所述差值的绝对值大于预设的第二变化率误差阈值且小于所述第一变化率误差阈值达到预设的持续时间阈值；
以及，在所述条件三被满足时指令修正模块修正当前的LOC信号。
根据本发明的一种实施方式，所述计算模块被配置为采用以下公式(1)计算得到LOC信号的绝对值的真实变化趋势；
公式(1)中，ρ(k+1)表示当前时间段的LOC信号，ρ(k)表示当前时间段的前一时间段的LOC信号，ρ(k+1)的绝对值和ρ(k)的绝对值的大小关系则表征LOC信号的绝对值的真实变化趋势，DDM表示当前时间段的LOC信号的信号值，Angel_GND表示所述航向，Angel_RWY表示飞机进近的跑道中心线的延伸方向。
根据本发明的一种实施方式，所述计算模块被配置为能够根据所述航向和所述地速计算得到所述地速在垂直于所述跑道中心线的方向上的分量，进而根据所述分量计算得到LOC信号的真实变化率。
根据本发明的一种实施方式，所述飞行参数采集装置采用飞机的INS系统。
根据本发明的一种实施方式，所述计算模块和所述比较判断模块还可被配置为执行如上所述的用于修正飞机的飞行控制系统中的LOC信号的方法，尤其是，所述计算模块和所述比较判断模块还可被配置为执行上述方法中的步骤S1-S4以及S5或者S5’。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明的积极进步效果在于：
根据本发明的用于修正飞机的飞行控制系统中的LOC信号的方法及系统，能够准确识别LOC信号的异常或偏差，并准确修正用于飞行控制系统中的LOC信号，以提高飞机进近的精确性、可靠性和抗干扰性，并且可避免误差随时间积累，且无需GPS定位装置及定位数据。
附图说明
图1为根据本发明的较佳实施方式的用于修正飞机的飞行控制系统中的LOC信号的方法中的LOC偏差的几何关系示意图。
图2为根据本发明的较佳实施方式的用于修正飞机的飞行控制系统中的LOC信号的方法的流程图。
图3为根据本发明的较佳实施方式的用于修正飞机的飞行控制系统中的LOC信号的方法中采用地速和航向对LOC信号进行修正的逻辑运算过程的示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图，进一步对本发明的优选实施例进行详细描述，以下的描述为示例性的，并非对本发明的限制，任何的其他类似情形也都落入本发明的保护范围之中。
在以下的具体描述中，方向性的术语，例如“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”等，参考附图中描述的方向使用。本发明的实施例的部件可被置于多种不同的方向，方向性的术语是用于示例的目的而非限制性的。
根据本发明的较佳实施方式的用于修正飞机的飞行控制系统中的LOC信号的方法，该方法包括以下步骤：
持续地采集LOC信号以及持续地采集飞机的飞行参数，其中，所述飞行参数包括地速和航向；
仅基于采集到的LOC信号的正负号结合所述航向确定LOC信号的绝对值的真实变化趋势，并且仅根据采集得到的所述飞行参数计算得到LOC信号的真实变化率；
仅根据采集得到的LOC信号的绝对值及其变化，确定LOC信号的绝对值的参考变化趋势，并结合此前经修正后的LOC信号计算得到LOC信号的参考变化率；
判断以下修正激活条件中的任意一个是否被满足：当前的LOC信号的绝对值的真实变化趋势和参考变化趋势不同；当前的LOC信号的真实变化率和LOC信号的参考变化率的差值的绝对值不小于预设的变化率误差阈值；
在上述修正激活条件中的任意一个被满足时，利用当前的LOC信号的真实变化率修正当前的LOC信号，并将修正后的LOC信号输出至飞行控制系统。
其中，根据一些典型的实施方式，对包括地速和航向的飞行参数的采集，可以由飞机的INS系统实施。
如图1所示，根据本发明的一些优选实施方式的该修正方法包括以下步骤：
S1、判断当前时间段采集到的LOC信号和前一时间段经修正的LOC信号的正负号是否相同，若相同则执行步骤S2，若不相同则执行步骤S5；
S2、基于当前时间段采集到的LOC信号的正负号和所述航向确定LOC信号在当前时间段的绝对值的真实变化趋势；
S3、基于当前时间段采集到的LOC信号的绝对值和前一时间段经修正的LOC信号的绝对值，确定LOC信号的绝对值的参考变化趋势和LOC信号的参考变化率；
S4、比较步骤S2确定的所述真实变化趋势与步骤S3确定的所述参考变化趋势是否相同，若相同则执行步骤S5，若不相同则执行步骤S6；
S5、比较步骤S3确定的所述参考变化率和当前时间段的LOC信号的所述真实变化率，若二者的差值的绝对值小于所述变化率误差阈值，则将当前时间段采集到的LOC信号作为当前时间段的经修正的LOC信号，否则执行步骤S6；
S6、在前一时间段的经修正的LOC信号的基础上，利用当前时间段的LOC信号的所述真实变化率进行修正，以形成当前时间段的经修正的LOC信号。
图1为LOC偏差的几何关系示意图。图中LOC台的辐射场是一个由2个单音信号(90Hz和150Hz)调制的载波。在空间某点，90Hz和150Hz调制信号的调制度等于发射机调制度和空间调制度的合成。在跑道中心延长线上，90Hz与150Hz两个调制度差(即DDM)是相等的。而在跑道中心线的左侧，DDM值为负值，右侧则DDM为正值。
参考图1所示，其中飞机以附图标记“10”标示出。VGND表示飞机地速数值，AngelGND表示飞机地速的方向，范围为0-360度，可通过INS系统测量得到。AngelRWY表示着陆跑道的方位与磁北方向的夹角，范围为0-360度，该值可以通过查询导航数据库或飞行员进近时选择的航道得到。ZCUR表示飞机与跑道中心线的垂直距离，可定义为，该值在跑道右侧时为正，跑道左侧时为负。ZCUR与LOC接收机输出的ρLOC可以进行相互转换。ZCUR的变化率为飞机地速在垂直跑道方向上的速度分量。在以下说明书中提及的参数均可参照图1及如上说明的定义，不再赘述。
其中，应当理解的是，当飞行员激活APPR(进近)模式后，本发明所述的方法流程启动。一般APPR模式激活时和激活后，飞机航向与着陆跑道方向的夹角小于180度，因此，以此假设作为后续实施方式设计的前提是合理的。并且，在本文中提到的LOC偏差或简称的偏差，可理解为是LOC信号所表征的偏差，其和本文中提到的LOC信号是一致的。此外，LOC信号的绝对值的真实变化趋势及LOC信号的真实变化率的计算方法，实际上也可以由图1所示的几何关系推导得出，并在下文会做相应的说明。
具体来说，步骤S1中首先将当前计算周期(即当前时间段)内接收到的LOC信号正负号与上一周期(即前一时间段)接收到的LOC信号的正负号进行对比。若LOC信号的极性(即正负号)不一致，说明飞机可能穿越了跑道中心线，在这种情况下利用LOC偏差计算出的绝对值变化趋势不准确，LOC绝对值变化趋势判断不再有效，因此可直接进行后续LOC偏差变化率的判断，即步骤S5的判断。
若极性一致，执行步骤S2，进入LOC偏差的绝对值的真实变化趋势的判断。首先通过飞机地速方向和本周期接收到的LOC信号的极性确定LOC偏差的绝对值的真实变化趋势，在此对其具体实施方法及原理举例说明如下。
假设飞机地速方向与着陆跑道方向的夹角小于180度。当飞机处在着陆跑道中心线的右侧时，LOC接收机输出的DDM为正值，此时若飞机与跑道中心的夹角(Angel_GND-Angel_RWY)的正弦值为负，则飞机地速在垂直于跑道方向的分量会使飞机相对跑道的偏离距离，即ZCUR的绝对值逐渐减小，因此实际的偏差绝对值会减小。类似的，若飞机与跑道中心的夹角(Angel_GND-Angel_RWY)的正弦值为负，则实际的偏差绝对值会增大。
因此，根据一些优选的实施方式，步骤S2中采用以下公式(1)确定LOC信号在当前时间段的绝对值的真实变化趋势；
公式(1)中，ρ(k+1)表示当前时间段的LOC信号，ρ(k)表示当前时间段的前一时间段的LOC信号，ρ(k+1)的绝对值和ρ(k)的绝对值的大小关系则表征LOC信号在当前时间段的绝对值的真实变化趋势，DDM表示当前时间段的LOC信号的信号值，Angel_GND表示所述航向，Angel_RWY表示飞机进近的跑道中心线的延伸方向。
从上式(1)可以得出，当DDM与sin(Angel_GND-Angel_RWY)同号时，实际的LOC偏差绝对值会增大，即LOC信号的绝对值的真实变化趋势是增大；异号时，真实LOC偏差绝对值会减小，即LOC信号的绝对值的真实变化趋势是减小。由此，可以根据当前计算周期接收到的LOC偏差正负号和飞机地速方向确定真实的LOC偏差变化趋势(绝对值变大或变小)。例如，可采用如图3所示的真实LOC偏差绝对值变化趋势判断部分2的逻辑运算过程执行上述计算和判断过程，其中sgn表示获取数值的正负号。
然后，可执行步骤S3和S4。首先，基于当前时间段采集到的LOC信号和前一时间段经修正的LOC信号，确定LOC信号的绝对值的参考变化趋势和LOC信号的参考变化率。具体地，可将当前计算周期接收到的LOC偏差绝对值，减去上一周期的LOC偏差绝对值，从而确定LOC信号的绝对值的参考变化趋势。可将当前计算周期接收到的LOC偏差，减去上一周期经修正的LOC偏差，除以周期时间，从而确定LOC信号的参考变化率。应当理解的是，若上一周期未修正LOC信号，则在此所称的该经修正的LOC偏差就是直接采集到的LOC信号。
举例来说，若LOC信号的绝对值的参考变化趋势为负，则说明参考的LOC偏差绝对值减小。若此时真实LOC偏差绝对值变化趋势也为减小，则说明此周期输入的LOC偏差的绝对值变化趋势正确，可继续进行后续的偏差变化率比较。反之，则说明输入的LOC偏差绝对值变化趋势错误，需要进行修正。LOC偏差变化趋势为增大的情况类似，不再赘述。容易理解的是，正常进近过程中真实LOC偏差的绝对值变化趋势一般是减小。
当经过前述判断确定LOC偏差绝对值变化趋势正确时，则需要再进行偏差变化率的比较判断，即执行步骤S5，执行步骤S5的基础则是仅基于采集到的LOC信号的正负号结合所述航向确定的LOC信号的绝对值的真实变化趋势，仅根据采集得到的所述飞行参数计算得到的LOC信号的真实变化率，以及如上所述计算得到的LOC信号的绝对值的参考变化趋势和LOC信号的参考变化率。
首先根据地速在垂直于跑道方向上的分量得到ZCUR距离变化率(式2)，再转换为DDM，即可得到LOC信号的真实变化率。上述计算可采用如图3中INS偏差变化率计算部分1(即对于真实变化率进行计算的部分)所示的逻辑运算过程实施，其中K模块用来将ZCUR距离变化率转换为DDM。
用当前周期接收到的LOC偏差，减去上一周期输出的LOC偏差，除以计算周期时间T，则得到输入的LOC偏差的变化率。将INS计算的偏差变化率(即LOC信号的真实变化率)与输入的LOC偏差的变化率(即LOC信号的参考变化率)两者进行作差，将差值绝对值与预设的阈值或一系列阈值进行比较，从而决定是否对输入的LOC偏差进行修正。
根据本发明的一些优选实施方式，采用以下步骤S5’代替步骤S5，其中步骤S5’包括：
S51’、计算步骤S3确定的所述参考变化率和当前时间段的LOC信号的所述真实变化率的差值的绝对值；
S52’、判断所述差值的绝对值是否小于预设的第一变化率误差阈值，若否则执行步骤S6，若是则执行步骤S53’；
S53’、判断所述差值的绝对值是否大于预设的第二变化率误差阈值，若否则将当前时间段采集到的LOC信号作为经修正的LOC信号，若是则继续监测所述差值的绝对值是否持续大于所述第二变化率误差阈值且小于所述第一变化率误差阈值达到预设的持续时间阈值，并在达到所述持续时间阈值时执行步骤S6，其中所述第二变化率误差阈值小于所述第一变化率误差阈值。
并且，子步骤S53’中若没有监测到所述差值的绝对值持续大于所述第二变化率误差阈值且小于所述第一变化率误差阈值达到预设的持续时间阈值，则因该差值的绝对值或者过大而直接修正，或者因该差值的绝对值或者过小而直接采纳而不予修正。
上述步骤S5’的计算及判断过程，可采用如图3中的比较器部分3所示的逻辑运算过程实施。
应当理解的是，图3中，阈值1为针对较大突变故障设置的阈值，亦即上述第一变化率误差阈值；阈值2为针对缓变故障设置的阈值，亦即上述第二变化率误差阈值，阈值1>阈值2；阈值3为缓变故障的持续时间判断阈值，亦即上述持续时间阈值。根据图3所示，当步骤S3确定的所述参考变化率和当前时间段的LOC信号的所述真实变化率的差值的绝对值大于阈值1时，立刻进行对LOC偏差的修正；上述差值的绝对值小于阈值1但大于阈值2时，则触发计数或计时直到计数或计时达到持续时间阈值3时，则触发对LOC偏差的修正。
对LOC偏差的修正，可以是利用INS计算的偏差变化率(即LOC信号的真实变化率)乘以计算周期时间或者周期间的间隔时间T得到修正量，在上一周期输出的LOC偏差的基础上加上修正量即得到当前周期输出的LOC偏差值。当前周期的这一修正值将输入到飞控系统用于飞行控制指令计算，也将用于下一计算周期的LOC修正判断中。
根据本发明的一些优选实施方式还提供了用于修正飞机的LOC信号的修正系统，该修正系统包括：
LOC信号接收器，其被配置为能够持续地采集LOC信号并将其发送至计算模块和判断模块；
飞行参数采集装置，其被配置为能够持续地采集飞机的飞行参数并将其发送至计算模块和判断模块，所述飞行参数包括地速和航向，该飞行参数采集装置典型地可采用飞机的INS系统；
所述计算模块，其被配置为能够仅基于接收到的LOC信号的正负号结合所述航向计算得到LOC信号的绝对值的真实变化趋势，仅根据接收到的所述飞行参数计算得到LOC信号的真实变化率，以及，仅根据接收到的LOC信号的绝对值及其变化，计算得到LOC信号的绝对值的参考变化趋势，并结合所述修正模块已修正的此前的LOC信号计算得到LOC信号的参考变化率；
所述比较判断模块，其被配置为能够判断以下条件中的任意一个是否被满足：条件一、当前的LOC信号的绝对值的真实变化趋势和参考变化趋势不同；条件二、当前的LOC信号的真实变化率和参考变化率的差值的绝对值不小于预设的第一变化率误差阈值；以及，
在上述条件中的任意一个被满足时指令修正模块修正当前的LOC信号；
其中，所述修正模块，还可被配置为能够利用当前的LOC信号的真实变化率修正当前的LOC信号；
输出模块，其被配置为能够将修正后的LOC信号输出至飞行控制系统。
其中，所述判断模块还可被配置为能够判断以下条件三是否被满足：条件三、所述差值的绝对值大于预设的第二变化率误差阈值且小于所述第一变化率误差阈值达到预设的持续时间阈值；
以及，在所述条件三被满足时指令修正模块修正当前的LOC信号。
根据本发明的一些优选实施方式，所述计算模块和所述比较判断模块还可被配置为执行根据上述优选实施方式的用于修正飞机的飞行控制系统中的LOC信号的方法，尤其是，所述计算模块和所述比较判断模块还可被配置为执行上述方法中的步骤S1-S4以及S5或者S5’。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种用于修正飞机的飞行控制系统中的LOC信号的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
持续地采集LOC信号以及持续地采集飞机的飞行参数，其中，所述飞行参数包括地速和航向；
仅基于采集到的LOC信号的正负号结合所述航向确定LOC信号的绝对值的真实变化趋势，并且仅根据采集得到的所述飞行参数计算得到LOC信号的真实变化率；
仅根据采集得到的LOC信号的绝对值及其变化，确定LOC信号的绝对值的参考变化趋势，并结合此前经修正后的LOC信号计算得到LOC信号的参考变化率；
判断以下修正激活条件中的任意一个是否被满足：当前的LOC信号的绝对值的真实变化趋势和参考变化趋势不同；当前的LOC信号的真实变化率和参考变化率的差值的绝对值不小于预设的变化率误差阈值；
在上述修正激活条件中的任意一个被满足时，利用当前的LOC信号的真实变化率修正当前的LOC信号，并将修正后的LOC信号代替采集得到的LOC信号，并将其输出至飞行控制系统。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1、判断当前时间段采集到的LOC信号和前一时间段经修正的LOC信号的正负号是否相同，若相同则执行步骤S2，若不相同则执行步骤S5；
S2、基于当前时间段采集到的LOC信号的正负号和所述航向确定LOC信号在当前时间段的绝对值的真实变化趋势；
S3、基于当前时间段采集到的LOC信号的绝对值和前一时间段经修正的LOC信号的绝对值，确定LOC信号的绝对值的参考变化趋势和LOC信号的参考变化率；
S4、比较步骤S2确定的所述真实变化趋势与步骤S3确定的所述参考变化趋势是否相同，若相同则执行步骤S5，若不相同则执行步骤S6；
S5、比较步骤S3确定的所述参考变化率和当前时间段的LOC信号的所述真实变化率，若二者的差值的绝对值小于所述变化率误差阈值，则将当前时间段采集到的LOC信号作为当前时间段的经修正的LOC信号，否则执行步骤S6；
S6、在前一时间段的经修正的LOC信号的基础上，利用当前时间段的LOC信号的所述真实变化率进行修正，以形成当前时间段的经修正的LOC信号。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，采用以下步骤S5’代替步骤S5，其中步骤S5’包括：
S51’、计算步骤S3确定的所述参考变化率和当前时间段的LOC信号的所述真实变化率的差值的绝对值；
S52’、判断所述差值的绝对值是否小于预设的第一变化率误差阈值，若否则执行步骤S6，若是则执行步骤S53’；
S53’、判断所述差值的绝对值是否大于预设的第二变化率误差阈值，若否则将当前时间段采集到的LOC信号作为经修正的LOC信号，若是则继续监测所述差值的绝对值是否持续大于所述第二变化率误差阈值且小于所述第一变化率误差阈值达到预设的持续时间阈值，并在达到所述持续时间阈值时执行步骤S6，其中所述第二变化率误差阈值小于所述第一变化率误差阈值。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将当前时间段的经修正的LOC信号发送至飞机的飞控系统作为所述飞控系统的飞控指令计算中采用的源数据。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S2中采用以下公式(1)确定LOC信号在当前时间段的绝对值的真实变化趋势；
公式(1)中，ρ(k+1)表示当前时间段的LOC信号，ρ(k)表示当前时间段的前一时间段的LOC信号，ρ(k+1)的绝对值和ρ(k)的绝对值的大小关系则表征LOC信号在当前时间段的绝对值的真实变化趋势，DDM表示当前时间段的LOC信号的信号值，Angel_GND表示所述航向，Angel_RWY表示飞机进近的跑道中心线的延伸方向。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述飞行参数计算得到LOC信号的真实变化率包括：
根据所述航向和所述地速计算得到所述地速在垂直于所述跑道中心线的方向上的分量，根据所述分量计算得到LOC信号的真实变化率。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，经由飞机的INS系统持续地采集所述飞行参数。
8.一种用于修正飞机的LOC信号的修正系统，其特征在于，所述修正系统包括：
LOC信号接收器，其被配置为能够持续地采集LOC信号并将其发送至计算模块和判断模块；
飞行参数采集装置，其被配置为能够持续地采集飞机的飞行参数并将其发送至计算模块和判断模块，所述飞行参数包括地速和航向；
所述计算模块，其被配置为能够仅基于接收到的LOC信号的正负号结合所述航向计算得到LOC信号的绝对值的真实变化趋势，仅根据接收到的所述飞行参数计算得到LOC信号的真实变化率，以及，仅根据接收到的LOC信号的绝对值及其变化，计算得到LOC信号的绝对值的参考变化趋势，并结合所述修正模块已修正的此前的LOC信号计算得到LOC信号的参考变化率；
所述比较判断模块，其被配置为能够判断以下条件中的任意一个是否被满足：条件一、当前的LOC信号的绝对值的真实变化趋势和参考变化趋势不同；条件二、当前的LOC信号的真实变化率和参考变化率的差值的绝对值不小于预设的第一变化率误差阈值；以及，
在上述条件中的任意一个被满足时指令修正模块修正当前的LOC信号；
所述修正模块，其被配置为能够利用当前的LOC信号的真实变化率修正当前的LOC信号；
输出模块，其被配置为能够将修正后的LOC信号输出至飞行控制系统。
9.如权利要求8所述的修正系统，其特征在于，所述判断模块还被配置为能够判断以下条件三是否被满足：条件三、所述差值的绝对值大于预设的第二变化率误差阈值且小于所述第一变化率误差阈值达到预设的持续时间阈值；
以及，在所述条件三被满足时指令修正模块修正当前的LOC信号。
10.如权利要求8所述的修正系统，其特征在于，所述计算模块被配置为采用以下公式(1)计算得到LOC信号的绝对值的真实变化趋势；
公式(1)中，ρ(k+1)表示当前时间段的LOC信号，ρ(k)表示当前时间段的前一时间段的LOC信号，ρ(k+1)的绝对值和ρ(k)的绝对值的大小关系则表征LOC信号的绝对值的真实变化趋势，DDM表示当前时间段的LOC信号的信号值，Angel_GND表示所述航向，Angel_RWY表示飞机进近的跑道中心线的延伸方向。
11.如权利要求8所述的修正系统，其特征在于，所述计算模块被配置为能够根据所述航向和所述地速计算得到所述地速在垂直于所述跑道中心线的方向上的分量，进而根据所述分量计算得到LOC信号的真实变化率。
12.如权利要求8所述的修正系统，其特征在于，所述飞行参数采集装置采用飞机的INS系统。
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