CN110879605A - 用于总距杆和周期距杆的陷于止动监视器 - Google Patents

Abstract

在实施方式中，旋翼飞行器包括：控制元件；连接至控制元件的第一控制传感器，第一控制传感器能够进行操作以生成指示控制元件的实际位置的位置数据；以及与第一控制传感器进行信号通信的飞行控制计算机(FCC)，FCC能够进行操作以确定控制元件的建议位置，FCC包括错误监视器，错误监视器能够进行操作以将控制元件的建议位置与控制元件的实际位置进行比较并确定第一控制传感器是运行正常还是有缺陷，FCC还能够进行操作以当第一控制传感器被确定为运行正常时提供第一飞行管理功能，并且FCC还能够进行操作以当第一控制传感器被确定为有缺陷时提供第二飞行管理功能。

Description

用于总距杆和周期距杆的陷于止动监视器

技术领域

本发明一般涉及用于旋翼飞行器中的自动飞行控制的系统和方法，并且在具体实施方式中，涉及用于确定止动传感器何时有缺陷并且相应地提供飞行管理功能的系统和方法。

背景技术

旋翼飞行器可以包括具有一个或更多个主旋翼系统的一个或更多个旋翼系统。主旋翼系统产生支持飞行中的旋翼飞行器的重量的气动升力以及在向前飞行时移动旋翼飞行器的推力。旋翼飞行器旋翼系统的另一示例是尾旋翼系统。尾旋翼系统可以在与主旋翼系统的旋转方向相同的方向上产生推力，以对抗由主旋翼系统产生的扭矩效应。为了旋翼飞行器平稳且有效的飞行，飞行员平衡发动机动力、主旋翼总体推力、主旋翼循环推力和尾旋翼推力，并且控制系统可以辅助飞行员稳定旋翼飞行器并且减少飞行员工作负担。

发明内容

根据实施方式，旋翼飞行器包括：控制元件；连接至控制元件的第一控制传感器，第一控制传感器能够进行操作以生成指示控制元件的实际位置的位置数据；以及与第一控制传感器进行信号通信的飞行控制计算机(FCC)，FCC能够进行操作以确定控制元件的建议位置，FCC包括错误监视器，错误监视器能够进行操作以将控制元件的建议位置与控制元件的实际位置进行比较并确定第二控制传感器是运行正常还是有缺陷，FCC还能够进行操作以当第二控制传感器被确定为运行正常时提供第一飞行管理功能，并且FCC还能够进行操作以当第二控制传感器被确定为有缺陷时提供第二飞行管理功能。在实施方式中，旋翼飞行器还包括配平马达，配平马达能够进行操作以将控制元件移动至建议位置。在实施方式中，旋翼飞行器还包括连接至控制元件的第二控制传感器，第二控制传感器能够进行操作以生成指示飞行员对控制元件的输入的反馈数据，FCC能够进行操作以监视反馈数据并确定控制元件是处于止动状态还是处于脱离止动状态，并且当控制元件被确定为处于止动状态时，错误监视器仅将控制元件的建议位置与控制元件的实际位置进行比较。在实施方式中，错误监视器能够进行操作以响应于控制元件的建议位置与控制元件的实际位置不同而增加计数，错误监视器还能够进行操作以响应于控制元件的建议位置匹配控制元件的实际位置而减少计数，并且错误监视器还能够进行操作以响应于计数达到阈值而确定第二控制传感器有缺陷。在实施方式中，错误监视器是持久性监视器。在实施方式中，旋翼飞行器还包括与FCC进行信号通信的显示监视器，显示监视器能够进行操作以在控制传感器被确定为有缺陷时显示警告。在实施方式中，旋翼飞行器还包括附加控制元件；连接至附加控制元件的第三控制传感器，第三控制传感器能够进行操作以生成指示附加控制元件的第二实际位置的附加位置数据；以及连接至附加控制元件的第四控制传感器，第四控制传感器能够进行操作以生成指示飞行员对控制元件的输入的附加反馈数据，FCC与第三控制传感器和第四控制传感器进行信号通信，FCC能够进行操作以监视附加反馈数据并确定附加控制元件是处于止动状态还是处于脱离止动状态，并且FCC还能够进行操作以监视附加位置数据并确定第四控制传感器是运行正常还是有缺陷。在实施方式中，旋翼飞行器还包括：连接至控制元件的第五控制传感器，第五控制传感器能够进行操作以生成指示控制元件在第一方向上的实际位置的横向位置数据，并且第五控制传感器能够进行操作以生成指示控制元件在与第一方向垂直的第二方向上的实际位置的纵向位置数据；以及连接至控制元件的第六控制传感器，第六控制传感器能够进行操作以生成指示在第一方向上飞行员对控制元件的输入的横向反馈数据，第六控制传感器能够进行操作以生成指示在第二方向上飞行员对控制元件的输入的纵向反馈数据，FCC与第五控制传感器和第六控制传感器进行信号通信，FCC能够进行操作以监视横向反馈数据和纵向反馈数据并确定控制元件是处于止动状态还是处于脱离止动状态，FCC还能够进行操作以监视横向位置数据并确定第一控制传感器是运行正常还是有缺陷，并且FCC还能够进行操作以监视纵向位置数据并确定第六控制传感器是运行正常还是有缺陷。

根据另一实施方式，用于旋翼飞行器的飞行控制计算机(FCC)包括：处理器；以及存储将由处理器执行的程序的非暂态计算机可读存储介质，所述程序包括用于监视第一控制传感器的功能的指令，所述用于监视功能的指令包括用于以下操作的指令：跟踪控制元件的止动状态，止动状态是止动中状态和脱离止动状态之一，脱离止动状态指示飞行员进行控制元件的手动控制，并且止动中状态指示飞行员已经释放了控制元件的手动控制；在多个帧的第一帧中接收实际位置数据，从连接至控制元件的第二控制传感器接收实际位置数据，实际位置数据指示控制元件的实际位置；在多个帧的第二帧中生成建议位置数据；当控制元件处于脱离止动状态时基于建议位置数据将控制元件驱动至建议位置；将建议位置数据与实际位置数据进行比较；根据建议位置数据和实际位置数据来确定第一控制传感器的功能状态；以及响应于第一控制传感器被确定为运行正常而提供第一飞行管理功能并且响应于第一控制传感器被确定为非运行正常而提供第二飞行管理功能。在实施方式中，用于监视功能的指令还包括：针对其中建议位置数据与实际位置数据不同的每个帧增加计数；以及针对其中建议位置数据与实际位置数据相同的每个帧减少计数。在实施方式中，响应于计数小于阈值，第一控制传感器被确定为运行正常。在实施方式中，第一飞行管理功能提供内环路飞行增强、速率环路飞行增强和外环路飞行增强，并且第二飞行管理功能提供仅内环路飞行增强和速率环路飞行增强。在实施方式中，FCC能够进行操作以在提供第一飞行管理功能时提供外环路飞行增强，并且FCC能够进行操作以在提供第二飞行管理功能时禁用外环路飞行增强。在实施方式中，用于监视功能的指令还包括：在多个帧的第三帧中接收反馈数据，从连接至控制元件的第一控制传感器接收反馈数据，反馈数据指示飞行员对控制元件的输入；以及基于反馈数据生成控制元件的止动状态。

根据又一实施方式，一种用于操作旋翼飞行器的方法包括：确定与旋翼飞行器的控制元件相关联的第一控制传感器的止动状态，所述止动状态指示飞行员是否进行控制元件手动控制，并且第一控制传感器具有第一止动状态和第二止动状态；从第二控制传感器接收控制元件的实际位置数据，第二控制传感器连接至控制元件，实际位置数据表示控制元件的实际位置；生成控制元件的建议位置数据，建议位置数据表示控制元件的建议位置；当控制传感器具有第一止动状态时，将实际位置数据与建议位置数据进行比较；以及基于实际位置数据与建议位置数据的比较，提供第一级飞行增强或第二级飞行增强。在实施方式中，当实际位置数据匹配建议位置数据时提供第一级飞行增强，当实际位置数据与建议位置数据不同时提供第二级飞行增强，第一级飞行增强提供内环路增强、速率环路增强和外环路增强，第二级飞行增强提供内环路增强和速率环路增强，并且当提供第二级飞行增强时禁用外环路增强。在实施方式中，该方法还包括每当实际位置数据与建议位置数据不同时增加计数；以及每当实际位置数据匹配建议位置数据时减少计数，当计数小于阈值时选择第一级飞行增强，并且当计数大于阈值时选择第二级飞行增强。在实施方式中，在飞行期间，飞行增强从第一级飞行增强能够切换到第二级飞行增强，但不能从第二级飞行增强切换到第一级飞行增强。在实施方式中，该方法还包括将建议位置数据发送至配平马达；以及将控制元件移动至建议位置，控制元件由配平马达移动。在实施方式中，该方法还包括从第一控制传感器接收反馈数据，第一控制传感器的止动状态的确定基于反馈数据。

附图说明

为了更完整地理解本发明及其优点，现在参考结合附图的以下描述，在附图中：

图1示出了根据一些实施方式的旋翼飞行器；

图2示出了根据一些实施方式的用于旋翼飞行器的电传飞行控制系统；

图3代表性地示出了根据一些实施方式的三环路飞行控制系统；

图4示出了根据一些实施方式的用于旋翼飞行器的传感器功能确定系统；

图5示出了根据一些实施方式的用于确定旋翼飞行器中的传感器是否有故障的方法的流程图。

具体实施方式

下面描述本公开内容的系统和方法的说明性实施方式。为清楚起见，在本说明书中可能没有描述实际实现方式的所有特征。当然，将要理解，在任何这样的实际实施方式的开发中，可以做出许多特定于实现方式的决策以实现开发者的特定目标，例如符合系统相关和商业相关的约束，这将随实现方式的不同而不同。此外，应该理解，这样的开发努力可能是复杂且耗时的，但是对于受益于本公开内容的本领域普通技术人员而言仍然是日常任务。

在本文中，在描绘附图中的设备时，可以参考各个部件之间的空间关系以及部件的各个方面的空间取向。然而，如本领域技术人员在完整阅读本公开内容之后将会认识到的，本文所描述的设备、构件、装置等可以以任何期望的取向来定位。因此，由于本文中描述的设备可以以任何期望的方向定向，因此使用诸如“在……上方”、“在……下方”、“上”、“下”的术语或其他类似术语来描述各个部件之间的空间关系或描述这些部件的各方面的空间取向应当分别被理解成描述这些部件之间的相对关系或这样的部件的各方面的空间取向。

越来越多地使用旋翼飞行器，特别是用于商业应用和工业应用，导致了更大更复杂的旋翼飞行器的发展。然而，随着旋翼飞行器变得更大且更复杂，飞行旋翼飞行器与固定翼飞行器之间的差异也越来越明显。由于旋翼飞行器使用一个或更多个主旋翼来同时提供升力、控制姿态、控制高度并且提供横向移动或位置移动，因此不同的飞行参数和控制装置彼此紧密地耦合，原因是主旋翼的空气动力特性影响每个控制装置和运动轴。例如，旋翼飞行器在巡航速度或高速下的飞行特性可能与在悬停时或相对较低速度下的飞行特性显著不同。另外，对于主旋翼上的不同轴的不同飞行控制输入，例如周期距(cyclic)输入或总距(collective)输入，影响旋翼飞行器的其他飞行控制装置或飞行特性。例如，使旋翼飞行器的机头向前俯仰来增加前进速度将通常导致旋翼飞行器高度降低。在这种情况下，可以增加总距来保持水平飞行，但是总距的增加需要在主旋翼处的动力增加，这又需要来自尾旋翼的额外的反扭矩力。这与固定翼系统形成对比，在固定翼系统中，控制输入较少彼此密切关联并且不同速度状态下的飞行特性彼此比较密切相关。

近来，在旋翼飞行器中引入了电传飞行(fly-by-wire，FBW)系统，以在稳定地驾驶旋翼飞行器方面辅助飞行员并且减轻飞行员的工作负担。FBW系统可以在不同飞行状态下针对周期距控制输入、踏板控制输入或总距控制输入提供不同的控制特性或响应，并且可以通过将物理飞行特性解耦使得飞行员无需对发给旋翼飞行器的一些飞行命令进行补偿来提供稳定性辅助或增强。FBW系统可以在设置在飞行员控制装置与飞行控制系统之间的一个或更多个飞行控制计算机(FCC)中实现，向飞行控制装置提供校正，帮助更有效地操作旋翼飞行器或使旋翼飞行器进入稳定飞行模式同时仍允许飞行员重写(override)FBW控制输入。例如，旋翼飞行器中的FBW系统可以自动地调节发动机输出的动力以匹配总距控制输入、在周期距控制输入期间应用总距或动力校正、提供一个或更多个飞行控制程序的自动化、提供默认或建议的控制定位等。

用于旋翼飞行器的FBW系统必须针对FBW控制的飞行参数提供稳定的飞行特性，同时允许飞行员重写或加工由FBW系统建议的任何建议飞行参数。另外，在为旋翼飞行器飞行提供增强的控制和自动化功能时，FBW必须保持对于飞行员直观且易于使用的飞行控制系统。因此，FBW系统将飞行员飞行控制装置调整成控制装置处于与相关飞行参数相关联的位置。例如，FBW可以调整总距杆以提供建议的或FBW控制的飞行参数，并且所述参数反映总距或动力设置。因此，当飞行员释放总距杆并且FBW提供总距控制命令时，总距杆与实际的动力或总距设置有关地直观定位，以使得当飞行员抓住总距杆以重新控制时，该控制杆被定位在飞行员所预计的杆针对主旋翼的实际总距设置被定位的位置处。类似地，FBW系统使用周期距杆来例如调整飞行路径的湍流、漂移或其他干扰，并且可以在FBW系统补偿周期距控制时移动周期距杆。因此，当飞行员抓住周期距杆以从FBW系统取得对飞行的控制时，周期距杆被定位成反映实际的周期距设置。

本文描述的系统的实施方式涉及用于确定飞行员何时操作旋翼飞行器中的特定飞行员控制装置的系统和方法。FBW系统可以检测到飞行员控制着或者正在操纵特定控制装置并确定该飞行员控制装置处于脱离止动(OOD)。类似地，当FBW系统检测到飞行员已经释放了特定飞行员控制装置时，FBW系统可以确定杆处于止动(ID)。FBW系统可以在不同的止动状态下提供不同的飞行轨迹、飞行管理功能、自动飞行功能、通过飞行员控制装置的触觉反馈等。在一些实施方式中，FBW系统可以使用状态机来跟踪飞行员控制装置的反映飞行员输入的止动状态，并使用缓冲或转变状态来处理来自ID状态和OOD状态的变化。

在一些实施方式中，FBW系统可以从连接至飞行员控制装置的传感器接收信号，该信号指示飞行员正在手动控制杆。这些传感器可以是止动传感器，其被配置成检测飞行员输入以允许飞行员重写来自自动飞行过程的命令。因此，止动传感器可以与检测整个飞行员控制位置的位置传感器分开，该整个飞行员控制位置可以包括飞行员输入和FBW系统输入。FBW系统可以通过移动一个或多个飞行员控制装置同时允许飞行员重写由FBW系统提供或建议的飞行控制定位来提供用于自动飞行过程的控制定位。在一些实施方式中，FBW系统使用通过渐变弹簧、电离合器或诸如行星齿轮组变速器的其他连接或变速器连接至飞行控制装置的配平马达来提供飞行控制定位。在一些实施方式中，止动传感器可以确定滑移率，其可以是实际飞行员控制位置与配平马达的位置相比的差，或者可以是配平马达驱动速度与由飞行员控制装置驱动的轴的旋转速度相比的差。例如，在配平马达通过渐变弹簧连接至飞行员控制装置的实施方式中，止动传感器可以根据由止动信号指示的渐变弹簧的压缩来确定滑移率，该止动信号指示与配平马达位置相关的飞行员控制位置。在其中通过电离合器将配平马达连接至飞行员控制装置的其他实施方式中，止动传感器可以确定飞行员控制装置引起的离合器相对于配平马达位置的滑移率，并且该滑移率可以是速度差或位置差。在通过诸如行星齿轮组变速器的变速器将配平马达连接至飞行员控制装置的其他实施方式中，止动传感器可以设置在仅处理飞行员输入的次级输出上，并且可以根据次级输出的位置确定飞行员输入。

图1示出了根据一些实施方式的旋翼飞行器101。旋翼飞行器101具有主旋翼系统103，主旋翼系统103包括多个主旋翼桨叶105。每个主旋翼桨叶105的俯仰可以由斜盘107控制，以选择性地控制旋翼飞行器101的姿态、高度和运动。可以使用斜盘107来总体地和/或周期地改变主旋翼桨叶105的俯仰。旋翼飞行器101还具有反扭矩系统，该反扭矩系统可以包括尾旋翼109、无尾旋翼(NOTAR)或双主旋翼系统。在具有尾旋翼109的旋翼飞行器中，每个尾旋翼桨叶111的俯仰被总体地改变，以改变反扭矩系统的推力，从而提供旋翼飞行器101的方向控制。尾旋翼桨叶111的俯仰由一个或更多个尾旋翼致动器改变。在一些实施方式中，FBW系统向尾旋翼致动器或主旋翼致动器发送电信号以控制旋翼飞行器的飞行。

由发动机115向主旋翼系统103和反扭矩系统提供动力。可以存在一个或更多个发动机115，所述一个或更多个发动机115可以根据来自FBW系统的信号来控制。发动机115的输出被提供至驱动轴117，该驱动轴117分别通过主旋翼传动装置119和尾旋翼传动装置机械地和操作地耦合至旋翼系统103和反扭矩系统。

旋翼飞行器101还包括机身125和尾部123。尾部123可以具有用于控制和稳定旋翼飞行器101的飞行的其他飞行控制设备，例如水平或垂直稳定器、舵、升降舵或其他控制装置或稳定面。机身125包括驾驶舱127，驾驶舱127包括显示器、控制装置和仪表。应该理解，虽然旋翼飞行器101被描绘为具有某些示出的特征，但是旋翼飞行器101还可以具有各种特定于实现方式的构造。例如，在一些实施方式中，如所示出的，驾驶舱127被构造成容纳飞行员或者飞行员和副飞行员。然而，还设想，可以远程操作旋翼飞行器101，在这种情况下，驾驶舱127可以被配置为全功能驾驶舱以容纳飞行员(并且可能还有副飞行员)以提供更大的使用灵活性，或者可以被构造成具有有限功能的驾驶舱(例如，仅容纳一个人的驾驶舱，这一个人将作为进行操作的飞行员，但也许还具有远程副飞行员，或者这一个人将用作副飞行员或后备飞行员，同时远程执行主驾驶功能)。在其他设想的实施方式中，旋翼飞行器101可以被构造为无人交通工具，在这种情况下，可以完全取消驾驶舱127以节省空间和成本。

图2示出了根据一些实施方式的用于旋翼飞行器的电传飞行控制系统201。飞行员可以操纵一个或更多个飞行员飞行控制装置以控制旋翼飞行器的飞行。飞行员飞行控制装置可以包括手动控制装置，例如周期距控制组件217中的周期距杆231、总距控制组件219中的总距杆233以及踏板控制组件221中的踏板239。由飞行员向飞行员飞行控制装置提供的输入可以通过飞行控制系统201以机械方式和/或电子方式(例如，经由FBW飞行控制系统)发送至飞行控制设备。飞行控制设备可以表示能够进行操作以改变旋翼飞行器的飞行特性的设备。作为示例，旋翼飞行器上的飞行控制设备可以包括能够进行操作以改变主旋翼桨叶105和尾旋翼桨叶111的位置或迎角或者改变发动机115的动力输出的机械和/或电气系统。飞行控制设备包括诸如斜盘107、尾旋翼止动器113的系统以及能够进行操作以控制发动机115的系统。飞行控制系统201可以独立于机组人员来调整飞行控制设备，以使旋翼飞行器稳定、减少机组人员的工作负担等。飞行控制系统201包括总体地调整飞行控制设备的发动机控制计算机(ECCU)203、飞行控制计算机(FCC)205以及飞行器传感器207。

飞行控制系统201具有一个或更多个FCC 205。在一些实施方式中，提供多个FCC205以用于冗余。FCC 205内的一个或更多个模块可以部分地或全部地体现为用于执行本文描述的任何功能的软件和/或硬件。在飞行控制系统201是FBW飞行控制系统的实施方式中，FCC 205可以分析飞行员输入并且向ECCU 203、尾旋翼致动器113和/或用于斜盘107的致动器发送相应的命令。此外，FCC 205被配置成通过与每个飞行员飞行控制装置相关联的传感器来接收来自飞行员控制装置的输入命令。通过测量飞行员控制装置的位置来接收输入命令。FCC 205还对至飞行员控制装置的触觉提示命令进行控制，或者在例如仪表板241上的仪表中显示信息。

ECCU 203控制发动机115。例如，ECCU 203可以改变发动机115的输出动力以控制主旋翼桨叶或尾旋翼桨叶的旋转速度。ECCU 203可以根据来自FCC 205的命令来控制发动机115的输出动力，或者可以基于反馈例如测量的主旋翼桨叶的每分钟转数(RPM)来控制发动机115的输出动力。

飞行器传感器207与FCC 205进行通信。飞行器传感器207可以包括用于测量各种旋翼飞行器系统、飞行参数、环境状况等的传感器。例如，飞行器传感器207可以包括用于测量空速、高度、姿态、位置、取向、温度、空速、垂直速度等的传感器。其他传感器207可以包括依赖于源自旋翼飞行器外部的数据或信号的传感器，例如全球定位系统(GPS)传感器、VHF全向范围传感器、仪表着陆系统(ILS)等。

周期距控制组件217连接至周期距配平组件229，周期距配平组件229具有一个或更多个周期距位置传感器211、一个或更多个周期距止动传感器235以及一个或更多个周期距致动器或周期距配平马达209。周期距位置传感器211测量周期距杆231的位置。在一些实施方式中，周期距杆231是沿两个轴移动并且允许飞行员控制俯仰和滚转的单个控制杆，俯仰是旋翼飞行器的机头的垂直角度(vertical angle)，滚转是旋翼飞行器的左右摆动(side-to-side)角度。在一些实施方式中，周期距控制组件217具有分开测量滚转和俯仰的单独的周期距位置传感器211。用于检测滚转和俯仰的周期距位置传感器211分别生成滚转信号和俯仰信号(有时分别被称为周期距经度信号和周期距纬度信号)，滚转信号和俯仰信号被发送至FCC 205，FCC 205控制斜盘107、发动机115、尾旋翼109或相关的飞行控制设备。

周期距配平马达209连接至FCC 205，并且从FCC 205接收信号以移动周期距杆231。在一些实施方式中，FCC 205根据以下中的一个或更多个或者根据由飞行员选择的预定功能来确定周期距杆231的建议周期距杆位置：总距杆位置、踏板位置、旋翼飞行器的速度、高度和姿态、发动机RPM、发动机温度、主旋翼RPM、发动机扭矩或者其他旋翼飞行器系统状况或飞行状况。建议周期距杆位置是由FCC 205确定以产生期望的周期距动作的位置。在一些实施方式中，FCC 205向周期距配平马达209发送指示建议周期距杆位置的建议周期距杆位置信号。虽然FCC 205可以命令周期距配平马达209移动周期距杆231至特定位置(这又将相应地驱动与斜盘107相关联的致动器)，但是周期距位置传感器211检测由周期距配平马达206设置的或由飞行员输入的周期距杆231的实际位置，从而允许飞行员重写(override)建议周期距杆位置。周期距配平马达209连接至周期距杆231，使得飞行员可以在配平马达驱动周期距杆231的同时移动周期距杆231，以重写建议周期距杆位置。因此，在一些实施方式中，FCC 205从周期距位置传感器211接收指示实际周期距杆位置的信号，并且不依赖于建议周期距杆位置来命令斜盘107。

类似于周期距控制组件217，总距控制组件219连接至总距配平组件225，总距配平组件225具有一个或更多个总距位置传感器215、一个或更多个总距止动传感器237以及一个或更多个总距致动器或总距配平马达213。总距位置传感器215测量总距控制组件219中的总距杆233的位置。在一些实施方式中，总距杆233是沿着单个轴移动或者具有杠杆式动作的单个控制杆。总距位置传感器215检测总距杆233的位置，并且将总距位置信号发送至FCC 205，FCC 205根据总距位置信号来控制发动机115、斜盘致动动器或相关的飞行控制设备，以控制旋翼飞行器的垂直运动。在一些实施方式中，FCC 205可以向ECCU 203发送动力命令信号并且向主旋翼致动器或斜盘致动器发送总距命令信号，使得主桨叶的迎角总体升高或降低，并且发动机动力被设置为提供所需的动力以保持主旋翼RPM大致恒定。

总距配平马达213连接至FCC 205，并且从FCC 205接收信号以移动总距杆233。类似于对建议周期距杆位置的确定，在一些实施方式中，FCC 205根据以下中的一个或更多个或者根据由飞行员选择的预定功能来确定对总距杆233的建议总距杆位置：周期距杆位置、踏板位置、旋翼飞行器的速度、高度和姿态、发动机RPM、发动机温度、主旋翼RPM、发动机扭矩或者其他旋翼飞行器系统状况或飞行状况。FCC 205生成建议总距杆位置，并且将相应的建议总距杆信号发送至总距配平马达213，以移动总距杆233至特定位置。总距位置传感器215检测由总距配平马达213设置的或由飞行员输入的总距杆233的实际位置，从而允许飞行员重写建议总距杆位置。

踏板控制组件221具有测量踏板控制组件221中的踏板或其他输入元件的位置的一个或更多个踏板传感器227。在一些实施方式中，踏板控制组件221不含配平马达或致动器，并且可以具有在飞行员释放踏板时使踏板居中的机械返回元件。在其他实施方式中，踏板控制组件221具有根据来自FCC 205的信号将踏板驱动至建议踏板位置的一个或更多个配平马达。踏板传感器227检测踏板239的位置并将踏板位置信号发送至FCC 205，FCC 205控制尾旋翼109以使旋翼飞行器偏航或绕垂直轴旋转。

周期距配平马达209和总距配平马达213可以分别将周期距杆231和总距杆233驱动至建议位置。周期距配平马达209和总距配平马达213可以分别将周期距杆231和总距杆233驱动至建议位置，但是该移动能力还可以用于向飞行员提供触觉提示。当飞行员正移动该杆来指示特定状况时，配平马达209和213可以沿特定方向推动相应的杆。由于FBW系统将该杆与一个或更多个飞行控制设备在机械上断开连接，因此飞行员可能不会感觉到与飞行控制组件机械地连接的杆中所固有的急停、振动或其他触觉提示。在一些实施方式中，FCC205可以使配平马达209和213抵抗飞行员命令而推动，以使得飞行员感觉到阻力，或者可以命令一个或更多个摩擦设备提供当飞行员移动该杆时感觉到的摩擦。因此，FCC 205通过在该杆上提供压力和/或摩擦来控制对杆的感觉。

另外，周期距控制组件217、总距控制组件219和/或踏板控制组件221可以各自具有确定飞行员是否正在操纵特定控制设备的一个或更多个止动传感器。例如，周期距控制组件217可以具有确定飞行员正与周期距杆231相互作用的周期距止动传感器235，而总距控制组件219具有确定飞行员是否正与总距杆233相互作用的总距止动传感器237。周期距止动传感器235和总距止动传感器237检测由飞行员输入引起的相应控制杆中每个控制杆的运动和/或位置，而不是由来自FCC 205的命令、旋翼飞行器振动等引起的运动和/或位置，并且向FCC 205提供指示这样的情况的反馈信号。当FCC 205检测到飞行员控制着或者正在操纵特定控制杆时，FCC 205可以确定该控制杆处于ODD。类似地，当来自周期距止动传感器235和/或总距止动传感器237的信号向FCC 205指示飞行员已释放了特定控制杆时，FCC可以确定该控制杆处于ID。FCC 205可以基于特定杆或飞行员控制装置的止动状态来向一个或更多个飞行系统提供不同的默认控制命令或自动化命令。

图3是根据一些实施方式的飞行控制系统201的框图。飞行控制系统201的一些操作方面以高度示意性方式示出。具体地，飞行控制系统201被示意性地示出为实现为运行某些控制律的一系列相互关联的反馈环路的方式。尽管飞行控制系统201被示为三环路飞行控制系统，但是应当理解，飞行控制系统201可以以不同的方式实现，例如具有不同量的控制环路。

在一些实施方式中，飞行控制系统201的元件可以至少部分地由FCC 205来实现。飞行控制系统201可以包括部件301、303、305和307。飞行控制系统201的部件(301、303、305、307)中的所有部件、一些部件或无部件可以位于旋翼飞行器101外部或远程处，并且可以通过网络连接309与机载设备进行通信。

飞行控制系统201具有：飞行员输入311、外环路313、中环路315、内环路317、解耦器319以及飞行器装置321(例如，对应于诸如斜盘107、尾旋翼传动装置121等的飞行控制设备、驱动飞行控制设备的致动器(未单独示出)、诸如飞行器传感器207、周期距位置传感器211、总距位置传感器215、周期距止动传感器235、总距止动传感器237等的传感器等)。在所示的示例中，三环路设计将内稳定化环路和速率反馈环路与外引导和跟踪环路分开。控制律结构主要将整体稳定化任务和减少飞行员工作负担的相关任务分配给内环路317。接下来，中环路315(有时称为速率环路)提供速率增强。外环路313集中于引导和跟踪任务。由于内环路317和中环路315提供了大部分的稳定性，因此在外环路层面上需要较少的控制努力。如代表性地示出的，可以提供开关322(有时称为力配平释放(FTR))以接通及断开外环路飞行增强。对于飞行稳定性来说外环路313的任务不是必需的。

在一些实施方式中，内环路317和中环路315包括应用于滚转/俯仰/偏航3轴速率陀螺仪和加速度反馈传感器的一组增益和滤波器。内环路和速率环路二者都可以独立于各种外环路保持的模式或开关322而保持激活。外环路313可以包括级联的环路层，所述环路层包括姿态环路、速度环路、位置环路、垂直速度环路、高度环路以及航向环路。根据一些实施方式，在所示的环路中运行的控制律允许其他方式耦合的飞行特性的解耦，这又可以提供更稳定的飞行特性和减少的飞行员工作负担。此外，外环路313可以允许某些高级别任务或飞行模式的自动化或半自动化操作，从而进一步减少飞行员工作负担并且允许飞行员集中于其他事项，包括周围地形的观察。

飞行控制系统201可以实现为由FCC 205执行的程序。该程序包括实现飞行控制系统201的各方面的指令。FCC 205可以包括存储程序的存储器325，例如非暂态计算机可读存储介质。一个或更多个处理器327连接至存储器325，并且能够进行操作以执行该程序。

图4示出了根据一些实施方式的用于旋翼飞行器的传感器功能确定系统401。如图4所示，传感器功能确定系统401包括飞行控制计算机(FCC)205、周期距控制组件217和总距控制组件219。周期距控制组件217包括周期距杆231和周期距配平组件229。总距控制组件包括总距杆233和总距配平组件225。在一些实施方式中，FCC 205包括多个错误监视器，例如第一错误监视器403，第二错误监视器405和第三错误监视器407。

在一些实施方式中，周期距配平组件229包括周期距配平马达209、第一周期距止动传感器411、第一周期距位置传感器409、第二周期距止动传感器413和第二周期距位置传感器415。如上所述，周期距配平马达209可以将周期距杆231驱动至FCC 205建议的位置。第一周期距止动传感器411和第二周期距止动传感器413可以协同作用以确定飞行员是否与周期距杆231相互作用。更具体地，第一周期距止动传感器411和第二周期距止动传感器413可以各自检测周期距杆231沿不同轴由飞行员输入引起的在不同方向上的运动和/或位置。在一个实施方式中，第一周期距止动传感器411检测周期距杆231沿第一轴在第一方向上的运动和/或位置，并且第二周期距止动传感器413检测周期距杆231沿第二轴在第二方向上的运动和/或位置。第一方向可以是左右方向并且可以控制旋翼飞行器的滚转。第二方向可以是前后方向并且可以控制旋翼飞行器的俯仰。在其他实施方式中，周期距配平组件229可以仅包括一个周期距止动传感器，该周期距止动传感器检测周期距杆231在第一方向和第二方向两者上的运动和/或位置。周期距配平组件可以包括两个以上的周期距止动传感器，例如三个、四个、五个或更多个周期距止动传感器。

第一周期距位置传感器409和第二周期距位置传感器415检测周期距杆231的位置。第一周期距位置传感器409和第二周期距位置传感器415分别检测周期距杆231在第一方向和第二方向上的位置，并分别产生滚转信号和俯仰信号，滚转信号和俯仰信号被发送到FCC 205。然后，FCC 205基于从第一周期距位置传感器409和第二周期距位置传感器415接收的信号来控制旋转斜盘107、发动机115、尾旋翼109或相关的飞行控制设备。

总距配平组件225可以包括总距配平马达213、总距止动传感器417和总距位置传感器419。如上所述，总距配平马达213可以将总距杆233驱动至FCC 205建议的位置。总距止动传感器417可以与总距止动传感器237相同或类似，并且总距位置传感器419可以与总距位置传感器215相同或相似。总距止动传感器417可以确定飞行员是否正在与总距杆233相互作用。更具体地，总距止动传感器417可以检测由飞行员输入引起的总距杆233的运动和/或位置。

总距位置传感器419测量总距杆233的位置。总距杆233可以沿单个轴或以杠杆式动作移动。总距位置传感器419检测总距杆233的位置，并将总距位置信号发送至FCC 205。然后，FCC 205根据总距位置信号控制发动机115、斜盘致动器或相关的飞行控制设备以控制旋翼飞行器的垂直运动。

如图4所示，第一周期距位置传感器409、第二周期距位置传感器415和总距位置传感器419(统称为“位置传感器”)基于控制杆的实际位置分别将运动/位置数据信号发送至第一错误监视器403、第二错误监视器405和第三错误监视器407(统称为“错误监视器”)。第一周期距止动传感器411、第二周期距止动传感器413和总距止动传感器417(统称为“止动传感器”)可以将止动数据信号发送至FCC 205。FCC 205可以基于止动数据信号确定止动传感器是ID还是OOD，并且可以将止动传感器的止动状态发送至相应的错误监视器。

错误监视器可以被配置成检测止动传感器中的任意止动传感器是否有故障。如果错误监视器确定任何止动传感器是有故障的，则可以在FCC 205中关闭某些飞行模式，例如依赖于来自止动传感器的信号的飞行模式。例如，如果错误监视器确定任何止动传感器是有故障的，则可以断开外环路飞行增强。根据哪个止动传感器被确定为是有故障的并且根据有多少止动传感器被确定为是有故障的，可以在FCC 205中关闭不同的飞行模式。例如，如果总距位置传感器419被确定为是有故障的，则可以在FCC 205中关闭依赖于来自总距位置传感器419的信号的模式。依赖于这种信号的模式的示例包括垂直速度保持功能、悬停保持模式等。作为另一示例，如果第一周期距位置传感器409或第二周期距位置传感器415被确定为是有故障的，则可以在FCC中关闭依赖于来自第一周期距位置传感器409或第二周期距位置传感器415的信号的模式。依赖于这种信号的模式的示例是水平速度保持功能。

在一些实施方式中，第一错误监视器403、第二错误监视器405和第三错误监视器407可以包括持久性监视器。在本公开的实施方式中，每当相应的止动传感器指示控制杆处于ID并且控制杆的实际移动/位置与由FCC 205建议的控制杆的移动/位置不同时，就会发生错误。这样，在错误监视器包括持久性监视器的实施方式中，错误监视器可以在每当相应的止动传感器处于ID并且控制杆的实际移动/位置(基于由相应的位置传感器提供的移动/位置数据所确定的)与由FCC 205建议的控制杆的运动/位置不同时(即，每当检测到错误时)增加计数。每当止动传感器处于ID并且控制杆的实际移动/位置与控制杆的建议移动/位置相同时，错误监视器可以减少计数。如果计数超过阈值，则错误监视器可以确定止动传感器是有故障的。阈值可以是例如一、五、十三、十五、二十、或任何其他值。

在一些实施方式中，错误监视器可以被配置成当止动传感器处于ID并且控制杆的实际移动/位置与控制杆的建议移动/位置相同时不减少计数或保持计数。错误监视器可以是另一种类型的错误监视器，例如累加器型错误监视器、自调整阈值监视器、静态阈值监视器、离散错误监视器等。

在一些实施方式中，FCC 205使用帧对数据进行离散地操作。因此，FCC 205可以以规则的定时帧接收数据，并且对帧中的数据进行操作。在一些实施方式中，FCC 205每秒接收50个数据帧，但是可以基于FCC 205的能力使用其他(例如，更高)帧速率。FCC 205连续监视输入数据帧以确定控制杆的实际移动/位置是否与由FCC 205建议的控制杆的移动/位置相同或不同，并且从而检测止动传感器是否有缺陷。FCC 205可以基于帧中的每个帧中的数据来增加、减少或保持计数。

可以锁存错误监视器。例如，在一些实施方式中，当旋翼飞行器在飞行中时，错误监视器对故障止动器传感器的检测不可重置。这样，可以关闭在FCC 205中的依赖于来自止动传感器的信号的飞行模式，直到旋翼飞机着陆并且错误监视器被重置。在其他实施方式中，在旋翼飞行器飞行时可以重置误差监视器。在一些实施方式中，如果确定任何止动传感器是有故障的，则可以在飞行员的监视器上显示警告。

图5示出了根据一些实施方式的用于确定旋翼飞行器中的传感器是否是有故障的的方法501的流程图。在框503中，FCC 205确定控制杆是处于ID还是处于OOD。在一些实施方式中，控制信号的止动状态由从止动传感器接收的止动数据信号中的止动数据确定。如果FCC 205确定控制杆处于OOD，则重复框503，直到飞行员释放控制杆并且FCC 205确定控制杆处于ID。如果FCC 205确定控制杆处于ID，则方法501进行至框505。

在框505中，错误监视器确定实际控制杆移动/位置是否与由FCC 205建议的移动/位置相同。在一些实施方式中，实际控制杆移动/位置由从位置传感器接收的移动/位置数据信号中的移动/位置数据确定。如果实际控制杆移动/位置与建议的控制杆移动/位置相同，则错误监视器减少错误计数，并且方法501返回到框503。如果实际控制杆移动/位置与建议的控制杆移动/位置不同，则错误监视器增加错误计数，并且方法501进行至框511。

在框511中，错误监视器确定错误计数是否超过阈值。如果错误计数未超过阈值，则方法501返回到框503。如果错误计数超过阈值，则方法501进行到框513，并且错误监视器确定止动传感器是有故障的。当止动传感器被确定为是有故障的时，如上所述，关闭某些飞行模式。

错误监视器可以用于确保没有止动传感器出现故障。这可以防止旋翼飞行器的飞行员输入与其想要的相比更大的命令。例如，如果止动传感器是有故障的，则FCC 205可能无法识别飞行员命令，并且飞行员可以按下FTR按钮。如果飞行员在按下FTR按钮之前移动了控制杆，则可能导致旋翼飞行器发生大的意外移动并可能导致碰撞。错误监视器通过检测故障止动传感器来防止这些问题。

根据实施方式，旋翼飞行器包括：控制元件；连接至控制元件的第一控制传感器，第一控制传感器能够进行操作以生成指示控制元件的实际位置的位置数据；以及与第一控制传感器进行信号通信的飞行控制计算机(FCC)，FCC能够进行操作以确定控制元件的建议位置，FCC包括错误监视器，错误监视器能够进行操作以将控制元件的建议位置与控制元件的实际位置进行比较并确定第二控制传感器是运行正常还是有缺陷，FCC还能够进行操作以当第二控制传感器被确定为运行正常时提供第一飞行管理功能，并且FCC还能够进行操作以当第二控制传感器被确定为有缺陷时提供第二飞行管理功能。在实施方式中，旋翼飞行器还包括配平马达，配平马达能够进行操作以将控制元件移动至建议位置。在实施方式中，旋翼飞行器还包括连接至控制元件的第二控制传感器，第二控制传感器能够进行操作以生成指示飞行员对控制元件的输入的反馈数据，FCC能够进行操作以监视反馈数据并确定控制元件是处于止动状态还是处于脱离止动状态，并且当控制元件被确定为处于止动状态时，错误监视器仅将控制元件的建议位置与控制元件的实际位置进行比较。在实施方式中，错误监视器能够进行操作以响应于控制元件的建议位置与控制元件的实际位置不同而增加计数，错误监视器还能够进行操作以响应于控制元件的建议位置匹配控制元件的实际位置而减少计数，并且错误监视器还能够进行操作以响应于计数达到阈值而确定第二控制传感器有缺陷。在实施方式中，错误监视器是持久性监视器。在实施方式中，旋翼飞行器还包括与FCC进行信号通信的显示监视器，显示监视器能够进行操作以在控制传感器被确定为有缺陷时显示警告。在实施方式中，旋翼飞行器还包括附加控制元件；连接至附加控制元件的第三控制传感器，第三控制传感器能够进行操作以生成指示附加控制元件的第二实际位置的附加位置数据；以及连接至附加控制元件的第四控制传感器，第四控制传感器能够进行操作以生成指示飞行员对控制元件的输入的附加反馈数据，FCC与第三控制传感器和第四控制传感器进行信号通信，FCC能够进行操作以监视附加反馈数据并确定附加控制元件是处于止动状态还是处于脱离止动状态，并且FCC还能够进行操作以监视附加位置数据并确定第四控制传感器是运行正常还是有缺陷。在实施方式中，旋翼飞行器还包括：连接至控制元件的第五控制传感器，第五控制传感器能够进行操作以生成指示控制元件在第一方向上的实际位置的横向位置数据，并且第五控制传感器能够进行操作以生成指示控制元件在与第一方向垂直的第二方向上的实际位置的纵向位置数据；以及连接至控制元件的第六控制传感器，第六控制传感器能够进行操作以生成指示在第一方向上飞行员对控制元件的输入的横向反馈数据，第六控制传感器能够进行操作以生成指示在第二方向上飞行员对控制元件的输入的纵向反馈数据，FCC与第五控制传感器和第六控制传感器进行信号通信，FCC能够进行操作以监视横向反馈数据和纵向反馈数据并确定控制元件是处于止动状态还是处于脱离止动状态，FCC还能够进行操作以监视横向位置数据并确定第一控制传感器是运行正常还是有缺陷，并且FCC还能够进行操作以监视纵向位置数据并确定第六控制传感器是运行正常还是有缺陷。

根据另一实施方式，用于旋翼飞行器的飞行控制计算机(FCC)包括：处理器；以及存储将由处理器执行的程序的非暂态计算机可读存储介质，所述程序包括用于监视第一控制传感器的功能的指令，所述用于监视功能的指令包括用于以下操作的指令：跟踪控制元件的止动状态，止动状态是止动中状态和脱离止动状态之一，脱离止动状态指示飞行员进行控制元件的手动控制，并且止动中状态指示飞行员已经释放了控制元件的手动控制；在多个帧的第一帧中接收实际位置数据，从连接至控制元件的第二控制传感器接收实际位置数据，实际位置数据指示控制元件的实际位置；在多个帧的第二帧中生成建议位置数据；当控制元件处于脱离止动状态时基于建议位置数据将控制元件驱动至建议位置；将建议位置数据与实际位置数据进行比较；根据建议位置数据和实际位置数据来确定第一控制传感器的功能状态；以及响应于第一控制传感器被确定为运行正常而提供第一飞行管理功能并且响应于第一控制传感器被确定为非运行正常而提供第二飞行管理功能。在实施方式中，用于监视功能的指令还包括：针对其中建议位置数据与实际位置数据不同的每个帧增加计数；以及针对其中建议位置数据与实际位置数据相同的每个帧减少计数。在实施方式中，响应于计数小于阈值，第一控制传感器被确定为运行正常。在实施方式中，第一飞行管理功能提供内环路飞行增强、速率环路飞行增强和外环路飞行增强，并且第二飞行管理功能提供仅内环路飞行增强和速率环路飞行增强。在实施方式中，FCC能够进行操作以在提供第一飞行管理功能时提供外环路飞行增强，并且FCC能够进行操作以在提供第二飞行管理功能时禁用外环路飞行增强。在实施方式中，用于监视功能的指令还包括：在多个帧的第三帧中接收反馈数据，从连接至控制元件的第一控制传感器接收反馈数据，反馈数据指示飞行员对控制元件的输入；以及基于反馈数据生成控制元件的止动状态。

根据又一实施方式，一种用于操作旋翼飞行器的方法包括：确定与旋翼飞行器的控制元件相关联的第一控制传感器的止动状态，所述止动状态指示飞行员是否进行控制元件的手动控制，并且第一控制传感器具有第一止动状态和第二止动状态；从第二控制传感器接收控制元件的实际位置数据，第二控制传感器连接至控制元件，实际位置数据表示控制元件的实际位置；生成控制元件的建议位置数据，建议位置数据表示控制元件的建议位置；当控制传感器具有第一止动状态时，将实际位置数据与建议位置数据进行比较；以及基于实际位置数据与建议位置数据的比较，提供第一级飞行增强或第二级飞行增强。在实施方式中，当实际位置数据匹配建议位置数据时提供第一级飞行增强，当实际位置数据与建议位置数据不同时提供第二级飞行增强，第一级飞行增强提供内环路增强、速率环路增强和外环路增强，第二级飞行增强提供内环路增强和速率环路增强，并且当提供第二级飞行增强时禁用外环路增强。在实施方式中，该方法还包括每当实际位置数据与建议位置数据不同时增加计数；以及每当实际位置数据匹配建议位置数据时减少计数，当计数小于阈值时选择第一级飞行增强，并且当计数大于阈值时选择第二级飞行增强。在实施方式中，在飞行期间，飞行增强从第一级飞行增强能够切换到第二级飞行增强，但不能从第二级飞行增强切换到第一级飞行增强。在实施方式中，该方法还包括：将建议位置数据发送至配平马达；以及将控制元件移动至建议位置，控制元件由配平马达移动。在实施方式中，该方法还包括从第一控制传感器接收反馈数据，第一控制传感器的止动状态的确定基于反馈数据。

虽然已经参考说明性实施方式描述了本发明，但是这些描述并不意在以限制性含义被解释。在参考了本说明书之后，对本领域技术人员而言，说明性实施方式的各种修改和组合以及本发明的其他实施方式将是明显的。因此，所附权利要求意在涵盖任何这样的修改或实施方式。

Claims (20)

1.一种旋翼飞行器，包括：

控制元件；

连接至所述控制元件的第一控制传感器，所述第一控制传感器能够进行操作以生成指示所述控制元件的实际位置的位置数据；以及

与所述第一控制传感器进行信号通信的飞行控制计算机，其中，所述飞行控制计算机能够进行操作以确定所述控制元件的建议位置，其中，所述飞行控制计算机包括错误监视器，其中，所述错误监视器能够进行操作以将所述控制元件的建议位置与所述控制元件的实际位置进行比较并确定所述第一控制传感器是运行正常还是有缺陷，其中，所述飞行控制计算机还能够进行操作以当所述第一控制传感器被确定为运行正常时提供第一飞行管理功能，并且其中，所述飞行控制计算机还能够进行操作以当所述第一控制传感器被确定为有缺陷时提供第二飞行管理功能。

2.根据权利要求1所述的旋翼飞行器，还包括配平马达，所述配平马达能够进行操作以将所述控制元件移动至所述建议位置。

3.根据权利要求1所述的旋翼飞行器，还包括连接至所述控制元件的第二控制传感器，所述第二控制传感器能够进行操作以生成指示飞行员对所述控制元件的输入的反馈数据，其中，所述飞行控制计算机能够进行操作以监视所述反馈数据并确定所述控制元件是处于止动状态还是处于脱离止动状态，并且其中，当所述控制元件被确定为处于止动状态时，所述错误监视器仅将所述控制元件的所述建议位置与所述控制元件的所述实际位置进行比较。

4.根据权利要求3所述的旋翼飞行器，其中，所述错误监视器能够进行操作以响应于所述控制元件的所述建议位置与所述控制元件的所述实际位置不同而增加计数，其中，所述错误监视器还能够进行操作以响应于所述控制元件的所述建议位置匹配所述控制元件的所述实际位置而减少所述计数，并且其中，所述错误监视器还能够进行操作以响应于所述计数达到阈值而确定所述第二控制传感器有缺陷。

5.根据权利要求3所述的旋翼飞行器，其中，所述错误监视器是持久性监视器。

6.根据权利要求1所述的旋翼飞行器，还包括与所述飞行控制计算机进行信号通信的显示监视器，其中，所述显示监视器能够进行操作以在所述第一控制传感器被确定为缺陷时显示警告。

7.根据权利要求1所述的旋翼飞行器，还包括：

附加控制元件；

连接至所述附加控制元件的第三控制传感器，所述第三控制传感器能够进行操作以生成指示所述附加控制元件的第二实际位置的附加位置数据；以及

连接至所述附加控制元件的第四控制传感器，所述第四控制传感器能够进行操作以生成指示所述飞行员对所述控制元件的输入的附加反馈数据，其中，所述飞行控制计算机与所述第三控制传感器和所述第四控制传感器进行信号通信，其中，所述飞行控制计算机能够进行操作以监视所述附加反馈数据并确定所述附加控制元件是处于止动状态还是处于脱离止动状态，并且其中，所述飞行控制计算机还能够进行操作以监视所述附加位置数据并确定所述第四控制传感器是运行正常还是有缺陷。

8.根据权利要求1所述的旋翼飞行器，还包括：

连接至所述控制元件的第五控制传感器，其中，所述第五控制传感器能够进行操作以生成指示所述控制元件在第一方向上的实际位置的横向位置数据，并且其中，所述第五控制传感器能够进行操作以生成指示所述控制元件在与所述第一方向垂直的第二方向上的实际位置的纵向位置数据；以及

连接至所述控制元件的第六控制传感器，其中，所述第六控制传感器能够进行操作以生成指示在所述第一方向上飞行员对所述控制元件的输入的横向反馈数据，其中，所述第六控制传感器能够进行操作以生成指示在所述第二方向上飞行员对所述控制元件的输入的纵向反馈数据，其中，所述飞行控制计算机与所述第五控制传感器和所述第六控制传感器进行信号通信，其中，所述飞行控制计算机能够进行操作以监视所述横向反馈数据和所述纵向反馈数据并确定所述控制元件是处于止动状态还是处于脱离止动状态，其中，所述飞行控制计算机还能够进行操作以监视所述横向位置数据并确定所述第一控制传感器是运行正常还是有缺陷，并且其中，所述飞行控制计算机还能够进行操作以监视所述纵向位置数据并确定所述第六控制传感器是运行正常还是有缺陷。

9.一种用于旋翼飞行器的飞行控制计算机，包括：

处理器；以及

存储要由所述处理器执行的程序的非暂态计算机可读存储介质，所述程序包括用于监视第一控制传感器的功能的指令，用于监视所述功能的所述指令包括用于以下操作的指令：

跟踪控制元件的止动状态，其中，所述止动状态是止动中状态和脱离止动状态之一，其中，所述脱离止动状态指示飞行员进行所述控制元件的手动控制，并且其中，所述止动中状态指示所述飞行员已经释放了所述控制元件的手动控制；

在多个帧的第一帧中接收实际位置数据，其中，从连接至所述控制元件的第二控制传感器接收所述实际位置数据，所述实际位置数据指示所述控制元件的实际位置；

在所述多个帧的第二帧中生成建议位置数据；

当所述控制元件处于所述脱离止动状态时基于所述建议位置数据将所述控制元件驱动至建议位置；

将所述建议位置数据与所述实际位置数据进行比较；

根据所述建议位置数据和所述实际位置数据来确定所述第一控制传感器的功能状态；以及

响应于所述第一控制传感器被确定为运行正常而提供第一飞行管理功能并且响应于所述第一控制传感器被确定为非运行正常而提供第二飞行管理功能。

10.根据权利要求9所述的飞行控制计算机，其中，所述用于监视所述功能的指令还包括：

针对其中所述建议位置数据与所述实际位置数据不同的每个帧增加计数；以及

针对其中所述建议位置数据与所述实际位置数据相同的每个帧减少所述计数。

11.根据权利要求9所述的飞行控制计算机，其中，响应于所述计数小于阈值，所述第一控制传感器被确定为运行正常。

12.根据权利要求9所述的飞行控制计算机，其中，所述第一飞行管理功能提供内环路飞行增强、速率环路飞行增强和外环路飞行增强，并且其中，所述第二飞行管理功能仅提供内环路飞行增强和速率环路飞行增强。

13.根据权利要求9所述的飞行控制计算机，其中，所述飞行控制计算机能够进行操作以在提供所述第一飞行管理功能时提供外环路飞行增强，并且其中，所述飞行控制计算机能够进行操作以在提供所述第二飞行管理功能时禁用所述外环路飞行增强。

14.根据权利要求9所述的飞行控制计算机，其中，所述用于监视所述功能的指令还包括：

在所述多个帧的第三帧中接收反馈数据，其中，从连接至所述控制元件的所述第一控制传感器接收所述反馈数据，所述反馈数据指示飞行员对所述控制元件的输入；以及

基于所述反馈数据生成所述控制元件的所述止动状态。

15.一种用于操作旋翼飞行器的方法，所述方法包括：

确定与所述飞行器的控制元件相关联的第一控制传感器的止动状态，其中，所述止动状态指示飞行员是否进行所述控制元件的手动控制，并且其中，所述第一控制传感器具有第一止动状态和第二止动状态；

从第二控制传感器接收所述控制元件的实际位置数据，所述第二控制传感器连接至所述控制元件，所述实际位置数据表示所述控制元件的实际位置；

生成所述控制元件的建议位置数据，所述建议位置数据表示所述控制元件的建议位置；

当所述第一控制传感器具有所述第一止动状态时，将所述实际位置数据与所述建议位置数据进行比较；以及

基于所述实际位置数据与所述建议位置数据的比较，提供第一级飞行增强或第二级飞行增强。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，当所述实际位置数据匹配所述建议位置数据时提供所述第一级飞行增强，其中，当所述实际位置数据与所述建议位置数据不同时提供所述第二级飞行增强，其中，所述第一级飞行增强提供内环路增强、速率环路增强和外环路增强，其中，所述第二级飞行增强提供内环路增强和速率环路增强，并且其中，当提供所述第二级飞行增强时禁用外环路增强。

17.根据权利要求16所述的方法，还包括：

每当所述实际位置数据与所述建议位置数据不同时增加计数；以及

每当所述实际位置数据匹配所述建议位置数据时减少所述计数，其中，当所述计数小于阈值时选择所述第一级飞行增强，并且其中，当所述计数大于所述阈值时选择所述第二级飞行增强。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，在飞行期间，所述飞行增强能够从所述第一级飞行增强切换到所述第二级飞行增强，但不能从所述第二级飞行增强切换到所述第一级飞行增强。

19.根据权利要求15所述的方法，还包括：

将所述建议位置数据发送至配平马达；以及

将所述控制元件移动至所述建议位置，其中，所述控制元件由所述配平马达移动。

20.根据权利要求15所述的方法，还包括从所述第一控制传感器接收反馈数据，其中，所述第一控制传感器的止动状态的确定基于所述反馈数据。

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