CN110654531A - 一种用于飞机方向舵控制的脚蹬系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于飞机方向舵控制的脚蹬系统及其控制方法。脚蹬系统包括第一脚蹬组件、第二脚蹬组件和感觉力配平单元，三者之间通过连杆而两两联动。其中，第一脚蹬组件设有能够为第一脚蹬提供阻尼作用的阻尼机构；感觉力配平单元设有能够在第二脚蹬组件处提供阻尼作用的弹性机构。当第一脚蹬连杆组件出现断裂时，弹性机构此时能够提供阻尼作用，避免飞行员脚部承受较大负担。在第二脚蹬连杆组件出现断裂时，由于第一脚蹬组件和第二脚蹬组件彼此联动，阻尼机构此时能够提供阻尼作用。

Description

一种用于飞机方向舵控制的脚蹬系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及飞机的控制设备，其尤其涉及一种用于飞机方向舵控制的脚蹬系统及其控制方法，脚蹬系统为一种分布式构架的方向舵脚蹬系统。

背景技术

方向舵脚蹬组件具有位于正驾驶位的正驾驶位脚蹬组，以及位于副驾驶位的副驾驶位脚蹬组。飞行员通过踩动正驾驶位脚蹬组或副驾驶位脚蹬组，触发驾驶系统产生相应的电信号并控制相应的机构实现刹车、转向指令。

对于飞机的方向舵而言，在常规情况下，方向舵急偏和振荡别列为灾难级故障，丧失方向舵控制被列为危险级故障；而完全丧失脚蹬感觉力为灾难级故障。其中，脚蹬感觉力是指飞行员在踩踏脚蹬时，脚蹬处反馈过来的阻尼力。飞行员根据脚蹬感觉力的大小有意识地控制脚蹬的踩踏深度，以此控制转向、刹车幅度。为了避免出现上述各类故障，方向舵脚蹬系统的作动器、感觉力阻尼机构一般采用多余度设计，以此保证在某一脚蹬无法对外输出指令、某一个或多个的脚蹬感觉力机构出现故障的情况下，飞行员可以正常驾驶飞机。

图1示出了一种采用集中式架构的方向舵脚蹬系统。如图1所示，该脚蹬系统将六组位置传感器12和力感觉机构13集成在方向舵模块14中，其中，脚蹬10、11通过拉杆15与模块14相连。飞行员仅需施加较小的力量即可踩动脚蹬10、11，脚蹬系统的控制精度较高，但同时存在共模故障的风险。

图2示出了一种采用2*2+1分布式架构的方向舵脚蹬系统。如图2所示，正、副驾驶位的脚蹬组件20、21的侧部分别设置了两余度位置传感器22，用于控制方向舵两个作动器23运动。此外，该脚蹬组件20、21还设有未示出的备用机械控制通道，以此控制方向舵的另一个作动器。由于提供感觉力的机构独立于脚蹬之外，具体地，感觉力机构24设在正驾驶位的左侧；由阻尼器、摩擦器组成的另一阻尼机构25设在副驾驶位的右侧，以此分别在正驾驶位脚蹬20、副驾驶位脚蹬21提供感觉力。正、副驾驶位的脚蹬组件两侧的两组传感器机构(传感器以及对应的作动器)以及备用的机械控制通道共同组成了2*2+1的构架。对于该脚蹬系统，其需要设置一种较为复杂的备用机械控制通道；除此之外，由于包括正驾驶位左侧的第一拉杆27、正驾驶位和副驾驶位之间的第二拉杆28，以及副驾驶位右侧的第三拉杆29，正副驾驶的脚蹬利用这3套拉杆联动，拉杆27、28、29出现断裂的概率较大。

图3示出了一种采用2*2*2+1分布式架构的方向舵脚蹬系统。如图2所示，正、副驾驶位脚蹬组件30、31上分别设置了两余度的位置传感器32、33，感觉力配平单元35上也设有两余度的位置传感器。副脚蹬驾驶位脚蹬组件上设有由阻尼器和摩擦器组成的阻尼机构34，以此为副驾驶脚蹬提供感觉力。感觉力配平单元35上设有感觉力弹簧，以此间接地为正驾驶脚蹬、副驾驶脚蹬提供感觉力。对于该方向舵脚蹬系统，当正、副驾驶脚蹬组件间的拉杆36断裂后，正驾驶脚蹬30由于与感觉力配平单元35断开而不再受到阻尼作用，其将自由运动。在该状态下，虽然可通过余度管理方法将正驾驶侧的指令抑制，但自由活动的脚蹬30仍会给飞行员造成较大的脚部负担。

发明内容

针对根据现有技术的脚蹬系统的上述现状，本发明的目的在于提供一种在任一连杆出现断裂的情况下，飞行员仍能接受感觉力的脚蹬系统。

该目的通过根据本发明以下形式的一种用于飞机方向舵控制的脚蹬系统来实现。该脚蹬系统包括第一脚蹬组件、第二脚蹬组件和感觉力配平单元。其中，所述第一脚蹬组件和第二脚蹬组件通过第一脚蹬连杆组件而彼此联动，所述第二脚蹬组件和所述感觉力配平单元通过第二脚蹬连杆组件而彼此联动。

上述的第一脚蹬组件包括阻尼机构，所述阻尼机构被配置成能够在所述第一脚蹬组件处提供阻尼作用。所述感觉力配平单元包括与所述第二脚蹬连杆组件联动的弹性机构，所述弹性机构被配置成至少能够在所述第二脚蹬组件处提供阻尼作用。

所述第一脚蹬连杆组件、第二脚蹬连杆组件被构造成能够彼此联动以使得所述第一脚蹬组件、所述第二脚蹬组件和所述弹性机构同步运动。

当第一脚蹬连杆组件的任一组件断裂时，第一脚蹬组件与第二脚蹬组件、感觉力配平单元不再联动。设在第一脚蹬组件内的阻尼机构此时能够为飞行员的脚部提供阻尼作用，避免脚部承受较大负担。而在第二脚蹬连杆组件的任一组件断裂时，由于第一脚蹬组件和第二脚蹬组件彼此联动，飞行员在第一脚蹬组件、第二脚蹬组件上仍能感受到阻尼作用，因此，即便遭遇该状况，飞行员的脚步也能避免脚步承受较大负担。

根据本发明的一种优选实施方式，所述第一脚蹬组件包括第一脚蹬和被配置为能够检测所述第一脚蹬的位置的至少两个第一位置传感器；

所述第二脚蹬组件包括第二脚蹬和被配置为能够检测所述第二脚蹬的位置的至少两个第二位置传感器。

根据本发明的一种优选实施方式，所述感觉力配平单元还设有被配置为能够检测所述第一脚蹬和/或第二脚蹬的位置的至少2个第三位置传感器。

根据本发明的一种优选实施方式，所述弹性机构为扭簧，所述感觉力配平单元还包括与所述扭簧联接的主配平电机，当飞行员踩压所述第一脚蹬和/或第二脚蹬而使得所述扭簧的第一端沿第一方向同步转动时，所述主配平电机能够带动所述扭簧的另一端沿所述第一方向转动。

飞行员踩压第一脚蹬、第二脚蹬时，脚蹬借由中间的传动机构带动扭簧转动，扭簧因此会反过来在脚部反馈阻力。在配备了配平电机后，飞行员踩压脚蹬使得扭簧的一端转动，当踩踏脚蹬至某一所需位置时，配平电机带动扭簧的另一端同向转动，由此，飞行员完成方向舵操控作业后，需要保持较小的踩压力量或者无需施加踩压力量即可。

优选地，所述扭簧的第一端的转动角度大于所述另一端的转动角度。飞行员停止下压脚蹬踏板后，脚蹬还能施加较小的力量在脚部，使得飞行员意识到，飞机当前还处于某一转向、刹车状态。

根据本发明的一种优选实施方式，所述感觉力配平单元还包括与所述扭簧联接的副配平电机，所述副配平电机被配置成能够与所述主配平电机交替使用。在主配平电机发生故障或者其他原因而需要停止工作时，机组人员可激活副配平电机。

优选地，所述感觉力配平单元还设有检测所述主配平电机的转轴角度的主配平电机位置传感器。类似地，所述感觉力配平单元可同时设置检测所述副配平电机的转轴角度的副配平电机位置传感器。通过检测配平电机的转轴位置，飞行员可以实时获取方向舵配平的位置。

根据本发明的一种优选实施方式，所述感觉力配平单元还包括锁定装置，所述锁定装置被配置为用于锁定所述扭簧。优选地，该锁定装置为电磁锁定装置。当电磁锁定装置开启后，扭簧被锁定，对应地，飞机的脚蹬被锁定在中立位置，飞机此时可进入自动驾驶模式。

在一种实施方式中，所述第一脚蹬组件为正驾驶脚蹬组件，所述第二脚蹬组件为副驾驶脚蹬组件。根据另一种实施方式，所述第一脚蹬组件为副驾驶脚蹬组件，所述第二脚蹬组件为正驾驶脚蹬组件。

此外，本发明还涉及用于控制以上脚蹬系统的控制方法，具体地，该控制方法包括：

步骤1：利用在所述第一脚蹬组件中设置的至少两个第一位置传感器获取表征第一脚蹬位置的至少两个第一采集数据，利用在所述第二脚蹬组件中设置的至少两个第二位置传感器获取表征第二脚蹬位置的至少两个第二采集数据，并且利用在所述感觉力配平单元中设置的至少两个第三位置传感器获取表征第一脚蹬位置和/或第二脚蹬位置的至少两个第三采集数据；

步骤2：对所述第一采集数据、第二采集数据和第三采集数据求和以获取均值，将所述均值作为表决值调节方向舵和/或刹车系统。

根据本发明的一种优选实施方式，所述步骤2包括：

步骤21：将至少两个所述第一采集数据两两比较并输出各个第一差值，将所述第二采集数据两两比较并输出各个第二差值，将所述第三采集数据两两比较并输出各个第三差值；

步骤22：将各个所述第一差值、各个所述第二差值和各个所述第三差值分别与第一阈值作比较，并对所述第一差值、第二差值和第三差值中的小于所述第一阈值的所有差值的对应采集数据求和以获取所述均值。

上述的步骤2利用设定的第一阈值将出现故障的位置传感器排除在外，相应位置传感器采集的数据不再参与表决。

根据本发明的一种优选实施方式，所述步骤22是：

步骤221：将各个所述第一差值、各个所述第二差值和各个所述第三差值分别与第一阈值作比较，并对所述第一差值、第二差值和第三差值中的小于所述第一阈值的各个差值的对应位置传感器标记为有效位置传感器；

步骤222：对所述第一位置传感器中的所有有效位置传感器的第一采集数据进行求和以获取第一均值，对所述第二位置传感器中的所有有效位置传感器的第二采集数据进行求和以获取第二均值，对所述第三位置传感器中的所有有效位置传感器的第一采集数据进行求和以获取第三均值，；

步骤223：将所述第一均值、第二均值、第三均值进行两两比较并输出各个第四差值，将小于第二阈值的第四差值标记为有效第四差值；

步骤224：当有效第四差值的个数为3个时，输出所述第一均值、第二均值、第三均值中的中间值并将其设为所述均值；当所述有效第四差值的个数为2个时，对对应于所述有效第四差值的所有所述第一均值、第二均值、第三均值求和以获取所述均值；当所述有效第四差值的个数为1个或0个时，不输出所述均值。

在此，经过二次两两比较后，可以进一步筛除存在诸如测量精度不准等问题的位置传感器，进一步提高了根据本申请的脚蹬系统的控制精确度。

根据本发明的一种优选实施方式，当所述第一脚蹬连杆断裂时，所述第一差值被设为无效值。

根据本发明的一种优选实施方式，当所述第二脚蹬连杆断裂时，所述第三差值被设为无效值。

根据本发明的用于飞机方向舵控制的脚蹬系统，其包括第一脚蹬组件、第二脚蹬组件和感觉力配平单元，三者之间通过连杆而两两联动。其中，第一脚蹬组件设有能够为第一脚蹬提供阻尼作用的阻尼机构；感觉力配平单元设有能够在第二脚蹬组件处提供阻尼作用的弹性机构。当第一脚蹬连杆组件出现断裂时，阻尼机构此时在第一脚蹬处提供阻尼作用，避免飞行员脚部承受较大负担。在第二脚蹬连杆组件出现断裂时，由于第一脚蹬组件和第二脚蹬组件彼此联动，飞行员在第一脚蹬组件、第二脚蹬组件上仍能感受到阻尼作用。

附图说明

为了更好地理解本发明的上述及其他目的、特征、优点和功能，可以参考附图中所示的优选实施方式。附图中相同的附图标记指代相同的部件。本领域技术人员应该理解，附图旨在示意性地阐明本发明的优选实施方式，对本发明的范围没有任何限制作用，图中各个部件并非按比例绘制。

图1是现有技术的第一种脚蹬系统的示意性结构简图；

图2是现有技术的第二种脚蹬系统的结构示意图；

图3是现有技术的第三种脚蹬系统的结构示意图；

图4是根据本发明的优选实施方式的用于飞机方向舵控制的脚蹬系统的示意性结构原理图；

图5示出了图4的脚蹬系统的结构示意图；

图6是根据本发明的脚蹬系统的控制方法的流程图；

图7是根据本发明的脚蹬系统的构架关系的示意性关系图。

具体实施方式

接下来将参照附图详细描述本发明的发明构思。这里所描述的仅仅是根据本发明的优选实施方式，本领域技术人员可以在所述优选实施方式的基础上想到能够实现本发明的其他方式，所述其他方式同样落入本发明的范围。在以下的具体描述中，例如“上”、“下”等方向性的术语，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。

图4示出了根据本发明的优选实施方式的用于飞机方向舵控制的脚蹬系统100的结构关系，图5示出了该脚蹬系统100的整体结构。如图4-5所示，该脚蹬系统100包括正驾驶脚蹬组件110、副驾驶脚蹬组件120和感觉力配平单元140。正驾驶脚蹬组件110和副驾驶脚蹬组件120通过第一脚蹬连杆组件130而彼此联动，副驾驶脚蹬组件120和感觉力配平单元140的弹性机构(参见下文)通过第二脚蹬连杆组件131而彼此联动，由此，正驾驶脚蹬组件110、副驾驶脚蹬组件120、弹性机构可以实现两两同步运动。

参见图5并结合图4，正驾驶脚蹬组件110、副驾驶脚蹬组件120分别具有两个脚蹬111、121。正驾驶脚蹬组件110还包括由摩擦器114A和阻尼器114B等组成的阻尼机构。阻尼机构能够在正驾驶脚蹬处111提供阻尼作用。

感觉力配平单元140具有与第二脚蹬连杆131联动的弹性机构。弹性机构优选为扭簧141或弹簧，以此，弹性机构至少能够在副驾驶脚蹬组件120处提供阻尼作用。

对于正驾驶脚蹬组件110的阻尼机构以及感觉力配平单元140的弹性机构这两个阻尼单元而言，一方面，阻尼单元能够提供反馈力，飞行员根据该反馈力的大小来调节相应踏板的踩压深度以正确调节方向舵的控制幅度。另一方面，当飞行员踩压相应脚蹬后，飞机的方向、速度等发生变化并由此引起颠簸，阻尼单元所具备的阻尼作用能够将该颠簸引起的飞行员脚部震荡抵消，因此，在此情况下，飞行员无需承受因颠簸而承受的方向舵操作压力。

在图4-5所示的脚蹬系统100中，两个正驾驶脚蹬111下端均设有一连杆112，连杆112的端部为齿轮结构。连杆112的齿轮形端部与一齿轮传动系啮合。齿轮传动系的输出端为位于正驾驶脚蹬111下方的摇臂113。中间传动杆115的第一端与摇臂113的下端铰接，另一端与第一联接件116铰接。第一联接件116的长度方向上的中间位置固定有固定轴118。固定轴118固定有固定连杆117。固定连杆117与第一脚蹬连杆130的一端铰接。第一脚蹬连杆130的另一端则与副驾驶脚蹬组件120的固定连杆117铰接。

副驾驶脚蹬组件120的传动机构可参见上述正驾驶脚蹬组件110的传动机构的说明。所不同的是，如图5所示，为了将正驾驶脚蹬111和/或副驾驶脚蹬121处的受踩压动作传动至感觉力配平单元140，副驾驶脚蹬组件120的第二联接件122为T型结构，其具有用于与感觉力配平单元140的弹性机构联接的一端。

进一步参见图4-5，飞行员踩压踏板111、121后，中间传动杆115沿图5所示的A-A方向前后移动。联接件116、117被中间传动杆115带动而以各自的固定轴118为中心进行转动。中间传动杆115转动的过程中带动第一脚蹬连杆130沿B-B方向移动。第一脚蹬连杆130沿B-B方向移动的同时，其通过第二联接件122带动第二脚蹬连杆131沿B-B方向移动而使得扭杆147转动，进而带动扭簧141的一端同步转动。

在图4所示的脚蹬系统100中，正驾驶脚蹬组件110中设有两个用于检测正驾驶脚蹬的当前位置的第一位置传感器151。第一位置传感器151可设置在正驾驶脚蹬组件110的传动机构的任意位置上。类似地，副驾驶脚蹬组件120设有两个用于检测副驾驶脚蹬的当前位置的第二位置传感器152。在感觉力配平单元140亦设有两个第三位置传感器153，借助于第一脚蹬连杆130、第二脚蹬连杆131的联动作用，该第三位置传感器153可以间接地获取正驾驶脚蹬111和/或副驾驶脚蹬121的位置。设置于不同位置且各设有两个的第一位置传感器151、第二位置传感器152、第三位置传感器153构成了本发明的2*2*2的分布式构架的脚蹬系统100。

应当理解的是，各第一位置传感器151、第二位置传感器152、第三位置传感器152的数量并不一定都设置成2个，其还可以设置3、4、5等任意多个，以此构成更多余度的脚蹬系统100。

参见图7，其示出了根据图4-5的脚蹬系统100的构架关系。第一位置传感器151通过有线或无线的方式与一个方向舵作动器通信连接；类似地，第二位置传感器152、第三位置传感器153分别与另外两个作动器通信连接。

当第一脚蹬连杆130或第二脚蹬连杆131出现断裂，本发明的脚蹬系统100仍可以正常运行。具体地，当第一脚蹬连杆130出现断裂，正驾驶脚蹬组件110上的阻尼机构不再为整个系统提供阻尼作用，此时，副驾驶脚蹬处的感觉力可由弹性机构来提供。通过采集第二位置传感器152、第三位置传感器153的信息并借由与上述两个位置传感器152、153的作动器而实现当前情况下的方向舵控制。

当第二脚蹬连杆131断裂时，弹性机构不再为整个系统提供感觉力，此时，感觉力由摩擦器114A和阻尼器114B提供。通过采集第一位置传感器151、第二位置传感器152的信息并借由与上述两个位置传感器151、152的作动器而实现当前情况下的方向舵控制。

可以理解的是，基于第一脚蹬连杆130、第二脚蹬连杆131的联动作用，在各脚蹬连杆130、131未出现故障的情况下，弹性机构、阻尼机构均可为整个脚蹬组件(含正驾驶脚蹬组件110、副驾驶脚蹬组件120)提供阻尼作用。

进一步参见图4，作为优选的实施方式，感觉力配平单元140可进一步设置与扭簧141联接的主配平电机142。飞行员踩压正驾驶脚蹬111和/或副驾驶脚蹬121使得扭簧141的第一端沿第一方向同步转动时，主配平电机142能够带动扭簧141的另一端沿第一方向转动。

根据本发明，主配平电机124可以在飞行员进行踩压脚蹬111、121的时候同步执行动作，也可以在飞行员踩压脚蹬111、121后再执行动作。

优选地，扭簧141的第一端的转动角度大于另一端的转动角度。飞行员停止下压脚蹬111、121后，脚蹬111、121还能施加较小的力量在脚部，使得飞行员意识到，飞机当前还处于某一转向、刹车状态。

更优选地，感觉力配平单元140还包括可以上述主配平电机142互换使用的副配平电机143。在主配平电机142发生故障或者其他原因而需要停止工作时，机组人员可激活副配平电机143。

感觉力配平单元140还设有检测主配平电机142的转轴角度的主配平电机位置传感器144。类似地，感觉力配平单元140可同时设置检测副配平电机143的转轴角度的副配平电机位置传感器145。通过检测各配平电机142、143的转轴位置，飞行员可以实时获取方向舵配平的位置。

进一步参见图4，感觉力配平单元140可选择性地设置诸如电磁锁定装置的锁定装置146。该锁定装置146能够锁定扭簧141，防止其发生扭转。当电磁锁定装置开启后，扭簧141的任一端无法扭转，与其连接的第一脚蹬连杆130、第二脚蹬连杆131也无法移动，脚蹬系统100的各脚蹬111、121被锁定在中立位置，飞机此时可进入自动驾驶模式(不再通过踩压脚蹬来控制)。

应当理解，虽然以上描述仅说明了将摩擦器114A和阻尼器114B等组成的阻尼机构设置在正驾驶脚蹬组件110上的实施方式，事实上，上述阻尼机构也可被设置在副驾驶脚蹬组件120上。此时，感觉力配平单元140则对应地改为通过第一脚蹬连杆130而与正驾驶脚蹬组件110直接连接。

对于弹性机构，其可以替换性地改为弹簧(未指出)。在此情况下，本领域技术人员只需改动与第二脚蹬连杆131之间的传动机构即可实现上述设有扭簧141的感觉力配平单元140的功能。具体地，扭杆147改为能够随着第二脚蹬连杆131的移动而同步移动的连杆。弹簧的一端连接上述连杆，另一端连接主推杆、副推杆(分别替代主配平电机142、副配平电机143)。在弹簧的一端受拉和受压情况下，弹簧的另一端可借由上述主推杆、副推杆推压和拉动以保证驾驶员无需施加较大的踩压力。

以下进一步描述上述脚蹬系统100的控制方法。在第一脚蹬连杆130、第二脚蹬连杆131都处于正常的状况下，脚蹬系统100的控制方法如下：

步骤1：分别利用第一位置传感器151、第二位置传感器152、第三位置传感器153获取第一采集数据、第二采集数据、第三采集数据；

步骤2：对第一采集数据、第二采集数据、第三采集数据的采集数据求和以获取均值，将均值作为表决值调节方向舵和/或刹车系统。

优选地，上述步骤2包括：

步骤21：将两个第一采集数据两两比较并输出第一差值，将第二采集数据两两比较并输出第二差值，将第三采集数据两两比较并输出第三差值；

步骤22：将第一差值、第二差值和第三差值分别与第一阈值作比较，并对第一差值、第二差值和第三差值中的小于第一阈值的差值的对应采集数据求和以获取所述均值。

以下结合图6说明最优选的步骤22。具体地，其包括以下步骤：

对第一位置传感器151、第二位置传感器152、第三位置位置传感器153各自采集的2个采集数据分别进行比较，当各自两者的差值(绝对差值)超过第一阈值时，则将该组的两个传感器信号置为无效；当差值小于第一阈值时，该传感器的采集数据被设为有效，对该组传感器被标记为有效位置传感器，对对应的采集数据求和以获取第一均值(正驾驶脚蹬位置均值#1)、第二均值(副驾驶脚蹬位置均值#2)、第三均值(感觉力评判单元位置均值#3)以参与后续的表决；

随后对第一均值、第二均值、第三均值进行两两比较，获取各个第四差值，并将第四差值与第二阈值进行比较，将小于上述第二阈值的第四差值记为有效第四差值，大于或等于第二阈值的第四差值的被记为无效；

当3个第四差值均为有效时，均值采用第一均值、第二均值、第三均值中的中间值；当有2个第四差值有效时，均值采用对应于有效第四差值的所有所述第一均值、第二均值或第三均值的平均值；当仅有1个或没有第四差值无有效时，系统不输出均值，踩压脚蹬不输出相应的指令，调节方向舵和/或刹车系统不再由踩压脚蹬的动作来完成。

需要说明的是，以上控制方法仅展示了正驾驶脚蹬组件110、副驾驶脚蹬组件120和感觉力配平单元140分别设置两个位置传感器的示例。事实上，基于上述示例的相同构思，各组件、单元110、120、140处的位置传感器个数也可以设置成大于2个。此时，多个第一位置传感器151的采集的第一采集数据两两之间进行比较。当某一个第一位置传感器151采集的第一采集数据同其他第一位置传感器151采集的第一采集数据的差值均大于第一阈值时，则表示该第一位置传感器151出现了故障，其采集的数据不再有效，第一均值通过求解其余第一采集数据的平均值获得。

类似地，设置多个第二位置传感器152、第三位置传感器153的示例，对应的第二均值、第三均值也可通过获取有效的第二采集数据、第三采集数据的均值而获得。

本发明的保护范围仅由权利要求限定。得益于本发明的教导，本领域技术人员容易认识到可将本发明所公开结构的替代结构作为可行的替代实施方式，并且可将本发明所公开的实施方式进行组合以产生新的实施方式，它们同样落入所附权利要求书的范围内。

Claims (17)

1.一种用于飞机方向舵控制的脚蹬系统，其包括第一脚蹬组件、第二脚蹬组件和感觉力配平单元，其中，所述第一脚蹬组件和第二脚蹬组件通过第一脚蹬连杆组件而彼此联动，所述第二脚蹬组件和所述感觉力配平单元通过第二脚蹬连杆组件而彼此联动，其特征在于，

第一脚蹬组件包括阻尼机构，所述阻尼机构被配置成能够在所述第一脚蹬组件处提供阻尼作用；

所述感觉力配平单元包括与所述第二脚蹬连杆组件联动的弹性机构，所述弹性机构被配置成至少能够在所述第二脚蹬组件处提供阻尼作用；

其中，所述第一脚蹬连杆组件、第二脚蹬连杆组件被构造成能够彼此联动以使得所述第一脚蹬组件、所述第二脚蹬组件和所述弹性机构同步运动。

2.根据权利要求1所述的脚蹬系统，其特征在于，

所述第一脚蹬组件包括第一脚蹬和被配置为能够检测所述第一脚蹬的位置的至少两个第一位置传感器；

所述第二脚蹬组件包括第二脚蹬和被配置为能够检测所述第二脚蹬的位置的至少两个第二位置传感器。

3.根据权利要求2所述的脚蹬系统，其特征在于，所述感觉力配平单元还设有被配置为能够检测所述第一脚蹬和/或第二脚蹬的位置的至少2个第三位置传感器。

4.根据权利要求2或3所述的脚蹬系统，其特征在于，所述弹性机构为扭簧，所述感觉力配平单元还包括与所述扭簧联接的主配平电机，当飞行员踩压所述第一脚蹬和/或第二脚蹬而使得所述扭簧的第一端沿第一方向同步转动时，所述主配平电机能够带动所述扭簧的另一端沿所述第一方向转动。

5.根据权利要求4所述的脚蹬系统，其特征在于，所述扭簧的第一端的转动角度大于所述另一端的转动角度。

6.根据权利要求5所述的脚蹬系统，其特征在于，所述感觉力配平单元还包括与所述扭簧联接的副配平电机，所述副配平电机被配置成能够与所述主配平电机交替使用。

7.根据权利要求6所述的脚蹬系统，其特征在于，所述感觉力配平单元还包括检测所述主配平电机的转轴角度的主配平电机位置传感器。

8.根据权利要求7所述的脚蹬系统，其特征在于，所述感觉力配平单元还包括检测所述副配平电机的转轴角度的副配平电机位置传感器。

9.根据权利要求4所述的脚蹬系统，其特征在于，所述感觉力配平单元还包括锁定装置，所述锁定装置被配置为用于锁定所述扭簧。

10.根据权利要求9所述的脚蹬系统，其特征在于，所述锁定装置为电磁锁定装置。

11.根据权利要求1所述的脚蹬系统，其特征在于，所述第一脚蹬组件为正驾驶脚蹬组件，所述第二脚蹬组件为副驾驶脚蹬组件。

12.根据权利要求1所述的脚蹬系统，其特征在于，所述第一脚蹬组件为副驾驶脚蹬组件，所述第二脚蹬组件为正驾驶脚蹬组件。

13.一种用于控制如权利要求1所述的脚蹬系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：

步骤1：利用在所述第一脚蹬组件中设置的至少两个第一位置传感器获取表征第一脚蹬位置的至少两个第一采集数据，利用在所述第二脚蹬组件中设置的至少两个第二位置传感器获取表征第二脚蹬位置的至少两个第二采集数据，并且利用在所述感觉力配平单元中设置的至少两个第三位置传感器获取表征第一脚蹬位置和/或第二脚蹬位置的至少两个第三采集数据；

步骤2：对所述第一采集数据、第二采集数据和第三采集数据求和以获取均值，将所述均值作为表决值调节方向舵和/或刹车系统。

14.根据权利要求13所述的控制方法，其特征在于，所述步骤2还包括：

步骤21：将至少两个所述第一采集数据两两比较并输出各个第一差值，将所述第二采集数据两两比较并输出各个第二差值，将所述第三采集数据两两比较并输出各个第三差值；

步骤22：将各个所述第一差值、各个所述第二差值和各个所述第三差值分别与第一阈值作比较，并对所述第一差值、第二差值和第三差值中的小于所述第一阈值的所有差值的对应采集数据求和以获取所述均值。

15.根据权利要求14所述的控制方法，其特征在于，所述步骤22包括：

步骤221：将各个所述第一差值、各个所述第二差值和各个所述第三差值分别与第一阈值作比较，并对所述第一差值、第二差值和第三差值中的小于所述第一阈值的各个差值的对应位置传感器标记为有效位置传感器；

步骤222：对所述第一位置传感器中的所有有效位置传感器的第一采集数据进行求和以获取第一均值，对所述第二位置传感器中的所有有效位置传感器的第二采集数据进行求和以获取第二均值，对所述第三位置传感器中的所有有效位置传感器的第一采集数据进行求和以获取第三均值；

步骤223：将所述第一均值、第二均值、第三均值进行两两比较并输出各个第四差值，将小于第二阈值的第四差值标记为有效第四差值；

步骤224：当有效第四差值的个数为3个时，输出所述第一均值、第二均值、第三均值中的中间值并将其设为所述均值；当所述有效第四差值的个数为2个时，对对应于所述有效第四差值的所有所述第一均值、第二均值、第三均值求和以获取所述均值；当所述有效第四差值的个数为1个或0个时，不输出所述均值。

16.根据权利要求14或15所述的控制方法，其特征在于，当所述第一脚蹬连杆组件的任一组件断裂时，所述第一差值被设为无效值。

17.根据权利要求16所述的控制方法，其特征在于，当所述第二脚蹬连杆组件的任一组件断裂时，所述第三差值被设为无效值。

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