CN111532418B - 一种飞机高升力系统 - Google Patents

Abstract

本公开一方面涉及用于飞机高升力系统的襟/缝翼操纵手柄，包括把手；拉杆；带位置标志的导光板；与拉杆耦合的机械组件；与机械组件耦合的旋转轴；以及与旋转轴耦合的第一传感器单元和第二传感器单元，其中机械组件被布置成使得机械组件和第一传感器单元和第二传感器单元通过旋转轴以共轴的方式联结在一起，并且当襟缝翼操纵手柄被移动时，第一传感器单元和第二传感器单元同时读取襟缝翼操纵手柄的位置，并且第一传感器单元和第二传感器单元基于所读取的襟缝翼操纵手柄的位置分别生成第一传感器单元输出信号和第二传感器单元输出信号以提供给对应的第一和第二襟缝翼电子控制装置。本公开其他方面还涉及襟缝翼手柄和襟缝翼电子控制装置的操作方法。

Description

一种飞机高升力系统

技术领域

本公开涉及飞机的增升系统，尤其涉及民用飞机的高升力系统。

背景技术

图1A示出了飞机的高升力系统100A的示图。高升力系统100A一般包括位于机翼前缘的缝翼和位于机翼后缘的襟翼，如图1A所示。在飞机起飞、着陆等低速阶段通过前缘缝翼和后缘襟翼的向外伸出，向下弯曲增大机翼面积改变构型提供飞机升力，以保证飞机合理的滑跑距离和安全的起飞速度，同时改善飞机爬升率、进场速率及进场姿态。图1B示出了飞机高升力系统的前缘缝翼和后缘襟翼在不同阶段的工作状态。

图2示出了民用飞机高升力系统的襟/缝翼操纵手柄(Flap/Slat Control Lever，FSCL)的典型架构200的示图。如所可见，襟/缝翼操纵手柄FSCL可包括把手202，带有力感装置的拉杆204，行星齿轮系206以及例如旋转可变差动变压器(RVDT)传感器208a–d等。

行星齿轮系206可以包括太阳轮和例如四个行星轮。这四个行星轮可以分别耦合到对应的旋转可变差动变压器(RVDT)传感器208a–d。

FSCL 200通常安装在中央操纵台上。飞行员首先需提起把手，把手带动拉杆沿滑轨(一般为卡槽形式)移动。在这个过程中，拉杆的力感装置产生提起力和摩擦力。拉杆带动齿轮系旋转驱动RVDT，从而生成FSECU可解析的电信号。

图3示出了典型的高升力系统架构300的示意图。如图所示，高升力系统架构300可以包括襟/缝翼操纵手柄(FSCL)302。襟/缝翼操纵手柄302可以包括例如图2中所示的FSCL200。

高升力系统架构300可以进一步包括两个襟/缝翼电子控制装置(FSECU) 304_1和304_2。每个襟/缝翼电子控制装置(FSECU)304可分别包括襟翼通道FLAP_1/FLAP_2和缝翼通道SLAT_1/SLAT_2，分别耦合到襟/缝翼操纵手柄(FSCL)302的一路传感器输出，并接收其他传感器信号。每个襟/缝翼电子控制装置(FSECU)304的襟翼通道FLAP以及缝翼通道SLAT分别与另一个襟/缝翼电子控制装置304的襟翼通道FLAP和缝翼通道SLAT通信。

这两个襟/缝翼电子控制装置(FSECU)304的襟翼通道FLAP_1/FLAP_2 被耦合到襟翼动力驱动装置(PDU)306中的两个马达；而缝翼通道 SLAT_1/SLAT_2被耦合到缝翼动力驱动装置(PDU)308中的两个马达以驱动其输出控制飞机的襟翼和缝翼的旋转扭矩。

发明内容

本公开的一方面涉及一种用于飞机高升力系统的襟/缝翼操纵手柄，包括：把手；拉杆；带位置标志的导光板；与拉杆耦合的机械组件；与所述机械组件耦合的旋转轴；以及与所述旋转轴耦合的第一传感器单元和第二传感器单元，其中所述机械组件被布置成使得所述机械组件和所述第一传感器单元和第二传感器单元通过所述旋转轴以共轴的方式联结在一起，并且当所述襟缝翼操纵手柄被移动时，所述第一传感器单元和第二传感器单元同时读取所述襟缝翼操纵手柄的位置，并且所述第一传感器单元和第二传感器单元基于所读取的所述襟缝翼操纵手柄的位置分别生成第一传感器单元输出信号和第二传感器单元输出信号以提供给对应的第一和第二襟缝翼电子控制装置。

根据一示例性实施例，其中，所述第一传感器单元和第二传感器单元中的每一者包括：至少第一和第二光电编码器，用于将所读取的所述襟/缝翼操纵手柄的位置各自直接转换成数字脉冲信号；数据采集与处理组件，包括：信号采集模块，用于分别采集来自所述至少第一和第二光电编码器的数字脉冲信号；数据计算模块，用于基于所采集的信号，分别获得第一和第二编码数据；数据校核模块，用于对所述第一和第二编码数据进行核校；以及数据发送模块，用于对经核校的第一和第二编码数据进行比对合并；接插件板，其包括两个接插件，以在所述比对成功时将发送端数据分别耦合到对应的襟/缝翼电子控制装置的两路输入，所述发送端数据包括合并了的编码数据。

根据进一步的示例性实施例，其中，所述接插件板将所述发送端数据分别耦合到对应的襟/缝翼电子控制装置的缝翼通道和襟翼通道。

根据另一进一步的示例性实施例，其中，所述接插件板将所述发送端数据分别耦合到对应的襟/缝翼电子控制装置的控制通道和监控通道。

根据又一进一步的示例性实施例，其中所述第一传感器单元和第二传感器单元中的每一者进一步包括：电源管理模块，分别耦合到所述对应的襟/缝翼电子控制装置的两路输入，以从所述襟/缝翼电子控制装置获得供电，其中所述对应的襟/缝翼电子控制装置的两路输入中的一者提供主电源，而另一者提供备用电源，其中所述电源管理模块监控所述主电源和实施备用电源的状态，并且一旦发现所述主电源无法供电，即自动切换到所述备用电源。

根据再一进一步的示例性实施例，其中所述数据采集与处理模块进一步包括：看门狗模块，用于在所述比对连续数次不成功时使相应的传感器模块进入失效-安全状态。

根据进一步的示例性实施例，其中所述数据发送模块用于对经核校的第一和第二编码数据进行比对合并进一步包括，生成包括以下各项的合并了的编码数据，包括：手柄指令；手柄指令的校验码；以及相应的传感器的状态字，所述状态字包括以下一项或多项或其组合：手柄位置是否发生变化；一个或多个参考电压是否正常；参考地电压是否正常；看门狗模块是否置位；看门狗模块是否被复位；是否采用缝翼通道电源；以及是否采用襟翼通道电源。

根据进一步的示例性实施例，其中所述数据采集与处理组件用于以下一者或多者或其组合：由所述信号采集模块存储所述一个或多个参考电压，以用于校验；由所述信号采集模块周期性地生成伪随机数列以提供给所述数据计算模块，并且所述数据计算模块将所述数列返回给所述信号采集模块，如果所返回的数列与所述伪随机数列相同，则重置所述看门狗模块，否则触发所述看门狗模块；以及由所述数据校核模块根据所述比对结果设置所述发送端数据的关键数据符号/状态矩阵SSM位。

根据一示例性实施例，该襟/缝翼操纵手柄进一步包括：多个卡位，其中

所述襟/缝翼操纵手柄的位置包括所述多个卡位之一，并且当所述襟/缝翼操纵手柄离开原来的卡位超过第一阈值时间，则所述第一和第二传感器单元分别确定所述襟/缝翼操纵手柄的位置发生变化，当所述襟/缝翼操纵手柄停留在新的卡位超过第二阈值时间，则所述第一和第二传感器单元分别确定所述新的卡位有效，并将所述新的卡位转换成新的手柄指令并设为当前手柄指令，所述第一和第二传感器单元分别将所述新的手柄指令传送给相应的襟/缝翼电子控制装置。

根据一示例性实施例，其中所述机械组件被布置成使得所述机械组件和所述第一传感器单元和第二传感器单元通过所述旋转轴以共轴的方式联结在一起进一步包括所述机械组件被布置在所述第一传感器单元和第二传感器单元中间。

本公开的另一方面涉及一种用于飞机高升力系统的襟/缝翼操纵手柄的操作方法，包括：由至少第一和第二光电编码器将所读取的所述襟/缝翼操纵手柄的位置各自直接转换成数字脉冲信号；分别采集来自所述至少第一和第二光电编码器的数字脉冲信号；基于所采集的信号，分别获得第一和第二编码数据；对所述第一和第二编码数据进行核校；以及对经核校的第一和第二编码数据进行比对合并；经由至少两个接插件，在所述比对成功时将发送端数据分别耦合到对应的襟/缝翼电子控制装置的两路输入，所述发送端数据包括合并了的编码数据。

根据一示例性实施例，其中，所述发送端数据分别被耦合到对应的襟/缝翼电子控制装置的缝翼通道和襟翼通道。

根据一示例性实施例，其中，所述发送端数据分别被耦合到对应的襟/缝翼电子控制装置的控制通道和监控通道。

根据一示例性实施例，该方法进一步包括：从所述襟/缝翼电子控制装置获得供电，其中所述对应的襟/缝翼电子控制装置的两路输入中的一者提供主电源，而另一者提供备用电源；以及监控所述主电源和实施备用电源的状态，并且一旦发现所述主电源无法供电，即自动切换到所述备用电源。

根据一示例性实施例，该方法进一步包括，在所述比对连续数次不成功时使相应的传感器模块进入失效-安全状态。

根据一示例性实施例，其中，对经核校的第一和第二编码数据进行比对合并进一步包括，生成包括以下各项的合并了的编码数据，包括：手柄指令；手柄指令的校验码；以及相应的传感器的状态字，所述状态字包括以下一项或多项或其组合：手柄位置是否发生变化；一个或多个参考电压是否正常；参考地电压是否正常；看门狗模块是否置位；看门狗模块是否被复位；是否采用缝翼通道电源；以及是否采用襟翼通道电源。

根据进一步的示例性实施例，该方法进一步包括以下一者或多者或其组合：存储所述一个或多个参考电压，以用于校验；周期性地生成伪随机数列，并检查通过采集所述伪随机数列所返回的数列与所述伪随机数列是否相同；以及根据所述比对结果设置所述发送端数据的关键数据符号/状态矩阵SSM位。

根据一示例性实施例，其中所述襟/缝翼操纵手柄的位置包括多个卡位之一，所述方法进一步包括：当所述襟/缝翼操纵手柄离开原来的卡位超过第一阈值时间，则由第一和第二传感器单元分别确定所述襟/缝翼操纵手柄的位置发生变化，当所述襟//缝翼操纵手柄停留在新的卡位超过第二阈值时间，则由所述第一和第二传感器单元分别确定所述新的卡位有效，并将所述新的卡位转换成新的手柄指令并设为当前手柄指令，由所述第一和第二传感器单元分别将所述新的手柄指令传送给相应的襟缝翼电子控制装置。

根据一示例性实施例，其中与所述襟/缝翼操纵手柄的拉杆耦合的机械组件被布置成使得所述机械组件和所述第一传感器单元和第二传感器单元通过所述旋转轴以共轴的方式联结在一起。

本公开的又一方面涉及一种用于飞机高升力系统的襟缝翼电子控制装置操作方法，所述飞机高升力系统包括襟/缝翼操纵手柄和两个襟/缝翼电子控制装置，所述襟缝翼操纵手柄包括分别与所述两个襟/缝翼电子控制装置对应的两个传感器单元，所述方法包括，由所述两个襟/缝翼电子控制装置中的每一者：从所述襟/缝翼操纵手柄的对应传感器单元接收两路相同的手柄指令；与所述两个襟/缝翼电子控制装置中的另一者相互通信以传达彼此接收到的手柄指令；按照预定的传感器单元优先级，确定从传感器单元优先级最高的有效传感器单元接收的手柄指令以将其作为系统指令；将所述系统指令传送到与本襟/缝翼电子控制装置对应的动力驱动装置。

根据一示例性实施例，其中，按照预定的传感器单元优先级，确定从优先级最高的有效传感器单元接收的手柄指令以将其作为系统指令包括：确定从所述两个传感器单元中的第一传感器单元接收的手柄指令是否有效；如果从第一传感器单元接收的手柄指令有效，则将其确定为所述系统指令；否则确定从所述两个传感器单元中的第二传感器单元接收的手柄指令是否有效；如果从第二传感器单元接收的手柄指令有效，则将其确定为所述系统指令；否则使本襟/ 缝翼电子控制装置进入失效-安全状态，从而不再向外发送数据。

根据一示例性实施例，其中，所述两个襟/缝翼电子控制装置中的每一者包括襟翼通道和缝翼通道，其中，按照预定的传感器单元优先级，确定从传感器单元优先级最高的有效传感器单元接收的手柄指令以将其作为系统指令进一步包括：按照预定的通道优先级，确定由通道优先级最高的功能正常通道从所述优先级最高的有效传感器单元接收的手柄指令以将其作为所述系统指令。

根据进一步的示例性实施例，其中，按照预定的通道优先级，确定由通道优先级最高的功能正常通道从所述优先级最高的有效传感器单元接收的手柄指令以将其作为所述系统指令包括：当本襟/缝翼电子控制装置对应于优先级最高的有效传感器单元时，确定本襟/缝翼电子控制装置的缝翼通道功能是否正常；并且若本襟/缝翼电子控制装置的缝翼通道功能正常，则将该缝翼通道从对应的传感器单元接收的手柄指令作为所述系统指令；否则确定本襟/缝翼电子控制装置的襟翼通道功能是否正常；并且若本襟/缝翼电子控制装置的襟翼通道功能正常，则将该襟翼通道从对应的传感器单元接收的手柄指令作为所述系统指令。

根据一示例性实施例，该方法进一步包括：构建查询表，将所述两个襟/ 缝翼电子控制装置收到的未作为系统指令的其余三个通道的手柄指令按照所述预定传感器单元优先级和所述通道优先级存储在所述查询表中，并将所确定的系统指令发送给所述其余三个通道以进行比对；确定所述其余三个通道中是否至少有一个通道所接收到的手柄指令与所确定的系统指令相同；若是，则将所确定的系统指令确定为正确的系统指令以传送到与本/襟缝翼电子控制装置对应的动力驱动装置。

附图说明

图1A示出了飞机的高升力系统的示图。

图1B示出了飞机高升力系统的前缘缝翼和后缘襟翼在不同阶段的工作状态。

图2示出了民用飞机高升力系统的襟/缝翼操纵手柄的典型架构的示图。

图3示出了典型的高升力系统架构的示意图。

图4示出了根据本公开一方面的高升力系统架构的示意图。

图5示出了根据本公开一方面的襟/缝翼操纵手柄的示意图。

图6示出了根据本公开一方面的传感器单元架构的示意图。

图7示出了根据本公开一示例性实施例的数据采集与处理模块。

图8示出了根据本公开一方面的襟/缝翼电子控制装置架构的示意图。

图9示出了根据本公开一方面的襟/缝翼操纵手柄的传感器单元判断手柄指令的方法的流程图。

图10示出了根据本公开一方面的襟/缝翼电子控制装置(FSECU)判断系统该指令的方法的流程图。

图11示出了示例性实现方式的高升力系统的电源配置的示意图。

图12示出了另一种形式的襟/缝翼电子控制装置的示图。

具体实施方式

民用飞机高升力系统典型的操纵顺序一般包括：飞行员移动襟/缝翼操纵手柄(FSCL)到达指令卡位后停止不动。襟/缝翼电子控制装置(FSECU)检测到有效的手柄指令信号后经过内部处理解析后，再发出指令信号给动力驱动装置(PDU)。PDU输出旋转扭矩，通过扭力管、轴承支座等传动线系部件传递给旋转齿轮作动器，进而驱动操纵面运动。位于翼尖的位置传感器将操纵面的位置信号反馈给FSECU。当FSECU探测到操纵面到达指令位置的传感器信号后，发出指令信号让PDU停止输出扭矩，并发出指令信号给翼尖刹车装置，抱死传动线系进而使操纵面保持在指令位置。

然而，由于机械系统和传感器本身必然存在机械特性和电气特性方面的误差，传感器无法将飞行员的机械操纵百分之百还原成电信号，对控制精度带来一定的影响。严重地，单个传感器的较大信号误差、以及多个传感器之间的跟踪误差(Tracking error)都会导致高升力系统的缝翼或襟翼半速，降低系统的可用性，从而影响飞机的派遣率。

本公开的各方面提供一种高升力系统，该系统中采用安装了至少两个传感器单元的襟/缝翼操纵手柄，至少两台双通道的襟/缝翼电子控制装置及特定的数字总线传输网络，以缓解或消除手柄对系统性能的不良影响。

在这种高升力系统中，襟/缝翼操纵手柄的至少两个传感器单元可以采集并处理飞行员的指令，并将其转换为数字信号，最后通过数字总线网络发送给对应侧的襟缝翼控制计算机的缝翼通道和襟翼通道。该至少两台襟/缝翼电子控制装置的缝翼通道和襟翼通道通过数字总线网络可以彼此交换各自的手柄指令，并确认有效性。当手柄的一个传感器单元失效，它对应侧的襟缝翼电子控制装置就会自动执行对侧计算机的手柄指令。

相应地，本公开的各方面涉及了系统组成、控制与监控等。

图4示出了根据本公开一方面的高升力系统架构400的示意图。如图所示，高升力系统架构400可以包括襟/缝翼操纵手柄(FSCL)402。襟/缝翼操纵手柄(FSCL)402可包括至少两个传感器单元403_1和403_2。襟/缝翼操纵手柄 (FSCL)402的组件和操作将在下文结合附图具体描述。

高升力系统架构400可以进一步包括至少两个襟/缝翼电子控制装置 (FSECU)404_1和404_2。例如，襟/缝翼操纵手柄(FSCL)402的传感器单元403_1可提供两路并行的输出，其耦合到襟/缝翼电子控制装置(FSECU) 404_1；而传感器单元403_2可提供两路并行的输出，其耦合到襟/缝翼电子控制装置(FSECU)404_2。

襟/缝翼电子控制装置(FSECU)404_1和404_2除了接收来自襟/缝翼操纵手柄(FSCL)402的传感器单元403_1和403_2的信号以外，还可以接收来自其他传感器的信号。

襟/缝翼电子控制装置(FSECU)404_1可包括襟翼通道FLAP_1和缝翼通道SLAT_1，分别接收来自襟/缝翼操纵手柄(FSCL)402的传感器单元403_1 的两路输出。

襟/缝翼电子控制装置(FSECU)404_2可包括襟翼通道FLAP_2和缝翼通道SLAT_2，分别接收来自襟/缝翼操纵手柄(FSCL)402的传感器单元403_2 的两路输出。

每个襟/缝翼电子控制装置(FSECU)404的襟翼通道FLAP以及缝翼通道 SLAT分别与另一襟/缝翼电子控制装置404的襟翼通道FLAP和缝翼通道SLAT通信，以彼此交换各自的手柄指令，并确认有效性。

这两个襟/缝翼电子控制装置(FSECU)404各自的襟翼通道 FLAP_1/FLAP_2被耦合到襟翼动力驱动装置(PDU)406中的两个马达405；而缝翼通道SLAT_1/SLAT_2被耦合到缝翼动力驱动装置(PDU)408中的两个马达405以驱动其输出控制飞机的襟翼和缝翼的旋转扭矩。

图5示出了根据本公开一方面的襟/缝翼操纵手柄(FSCL)500的示意图。根据一示例，襟/缝翼操纵手柄(FSCL)500可以用作例如以上结合图4描述的高升力系统架构400中的襟/缝翼操纵手柄(FSCL)402等。

如图所示，襟/缝翼操纵手柄(FSCL)500可包括把手502，带有力感装置的拉杆504，带位置标志的导光板506、可包括槽型导轨等的机械组件508、旋转轴510以及至少两个传感器单元512_1和512_2。

根据一实施例，机械组件508与该至少两个传感器单元512_1和512_2通过旋转轴510以“共轴”的方式联结在一起。在优选实施例中，机械组件508 被布置在该至少两个传感器单元512_1和512_2中间，但是本公开并不被限定于此，而是也可以包括该至少两个传感器单元被布置在机械组件508的同一侧的实施例等，只要机械组件508与所有传感器单元均通过旋转轴510以“共轴”的方式联结在一起即可。

图6示出了根据本公开一方面的传感器单元架构600的示意图。根据一实施例，该传感器单元架构600可以用作以上结合图5描述的至少两个传感器单元512_1和512_2。

根据一示例性实施例，每个传感器单元架构600可以包括至少两个光电编码器602_a和602_b、数据采集与处理组件604、电源管理模块606和接插件板608。

光电编码器602_a和602_b可以用作位移传感器，以接收手柄位移信号。传统上，测量手柄位移的传感器类型多为RVDT或是电位计。根据本公开的优选实施例，可以采用光电编码器来作为位移传感器，从而可以将手柄位置的位移信号直接转换为计算机可识别的数字脉冲信号，无需额外的模数转换。

根据一示例性实施例，光电编码器602_a和602_b可以包括光栅盘和光电检测装置。例如，在拉杆(例如，结合图5描述的拉杆504)末端的机械组件 (例如，结合图5描述的机械组件508)处可以安装额外的齿轮系。该齿轮系可以包括小齿轮轴。该小齿轮轴的两个末端可以分别安装两个光电编码器的光栅盘。光电编码器602_a和602_b的光栅盘优选是增量式的，光电检测装置安装在与之对应的法兰上。

增量式光电编码器可以直接利用光电转换原理输出例如三组方波脉冲A、 B和Z相；其中A、B两组脉冲相位差可以例如为90度，从而可方便地判断出手柄的运动方向,而Z相为每转一个脉冲，从而可以用于基准点定位。光电编码器602_a和602_b可以将光电检测装置输出的信号(例如，三组方波脉冲 A、B和Z相)传送给数据采集与处理组件604。

图7示出了根据本公开一示例性实施例的数据采集与处理模块700。数据采集与处理模块700可以是以上结合图6描述的数据采集与处理组件604的示例。数据采集与处理模块700可包括但不限于例如信号采集模块702、数据计算模块704、数据校核模块706、数据发送模块708以及看门狗模块710等。根据一示例性实施例，数据采集与处理模块700可以由例如FPGA来实现。在此示例性实施例中，FPGA内部可被划分为多个模块，分别对应于以上描述的各个模块等。根据其他实施例，数据采集与处理模块700也可以用其他方式来实现，诸如使用处理器、硬件、固件和/或软件的各种组合来实现，这些均在本公开的范围之内。

信号采集模块702以设定的采集周期来接收光电编码器的数字脉冲信号。根据一示例，设定的采集周期可以为20ms或更小。然后，信号采集模块702 可以将采集到的信号分发给数据计算模块704和数据校核模块706。

数据计算模块704可以采用频率法(M法)处理信号数据的正码形式，而数据校核模块706可以采用频率法(M法)处理该信号数据的补码形式。尽管以频率法(M法)为优选示例来进行说明，但是本公开并不被限定于此，而是也可以采用例如周期法(T法)或M/T法(频率/周期法)等脉冲测速法等。

数据计算模块704和数据校核模块706将各自处理完的结果传送给数据发送模块708。数据发送模块708可以将这两组结果的编码格式做一致化处理后进行比对。

数据发送模块708可以包括例如至少两个发送端，它们可以分别对应于襟 /缝翼电子控制装置(FSECU)的缝翼通道和襟翼通道，例如以上结合图4描述的襟/缝翼电子控制装置(FSECU)404_1的襟翼通道FLAP_1和缝翼通道 SLAT_1、以及襟/缝翼电子控制装置(FSECU)404_2的襟翼通道FLAP_2和缝翼通道SLAT_2。根据进一步的示例，发送端可以包括但不限于ARINC429 发送端。

根据一示例，若比对成功，则例如由数据校核模块706将发送端数据的关键数据符号/状态矩阵(SSM)位设置为“正常操作(Normal Operation)”，并将发送端数据通过发送端经接插件板(未使出)传送给对应的襟/缝翼电子控制装置(FSECU)的缝翼通道和襟翼通道。

若当前帧比对不成功，则可例如忽略该帧数据，并进行下一帧的比对。

若连续数帧(例如，三帧)数据比对都不成功，则数据校核模块706触发看门狗模块710，使数据采集与处理组件700进入失效-安全(Fail-Safe)状态。相应地，发送端将上一次发送的有效数值传送给对应的襟/缝翼电子控制装置的两个通道，而发送端数据的SSM位被设置为“失效警告(Failure Warning)”。

根据一示例性实施例，数据发送模块708传送的数据可以至少包括例如以下类型或其任何组合：

a)手柄指令；

b)手柄指令的CRC校验码；以及

c)传感器单元的状态字。状态字至少包括以下状态或其任何组合：

(1)手柄位置是否发生变化；

(2)一个或多个参考电压是否正常，例如包括：

(2.1)3.3V电压是否正常；

(2.2)2.5V电压是否正常；

(2.3)1.8V电压是否正常；

(2.4)1.2V电压是否正常；

(2.5)1.0V电压是否正常；

(3)参考地电压是否正常；

(4)看门狗模块是否置位；

(5)看门狗模块是否被复位(例如，随机数列是否发送成功)；

(6)是否采用缝翼通道电源；以及

(7)是否采用襟翼通道电源。

根据一示例性实施例，由于数据采集模块702为数据计算模块704与数据校核模块706提供数据，并执行一定计算，因此可以使用如下措施中的一个或多个或任何组合来保证其数据的完整性。

(1)数据采集模块702存储了多个参考电压(例如，3.3V、2.5V、1.8V、 1.5V、1.2V、1.0V)和参考地电压。数据计算模块704可以周期性读取并校验这些数据。

(2)数据采集模块702周期性地生成伪随机数列发送给数据计算模块704。数据计算模块704再将该数列返回给数据采集模块702。如果返回的数列与原始数列相同，则数据采集模块702重置看门狗模块710，否则触发看门狗模块 710，以使数据采集与处理组件700进入失效-安全(Fail-Safe)状态。

(3)由于手柄位置信号的重要性，数据校核模块706负责设置发送端(例如，ARINC429)数据的SSM位。

回到图6，电源管理模块(Power Management Module，PMM)606通过接插件板608分别与对应的襟/缝翼电子控制装置的缝翼通道和襟翼通道耦合。缝翼通道和襟翼通道均可为电源管理模块(PMM)606提供设定电压(例如，28V) 的直流电。根据一示例性实现，缝翼通道可为主电源，而襟翼通道可为备用电源，但本公开并不被限定于此。

电源管理模块(PMM)606可以监控这两个电源的状态，并且一旦发现缝翼通道无法供电，就自动切换到襟翼通道。电源管理模块(PMM)606可以允许一定时间的掉电。例如，根据一示例，PMM 606可以允许长达200毫秒的掉电。

电源管理模块(PMM)606可将来自缝翼通道和襟翼通道的该设定电压(例如，28V)的直流电转换为不同电压的直流电。例如，PMM 606可将该设定电压的直流电转换为多个参考电压的直流电，例如包括3.3V、2.5V、1.8V、1.5V、 1.2V和1.0V直流电，以提供给光电编码器602和/或数据采集与处理组件604 使用。

根据一示例性实施例，接插件板608可包括至少两个接插件，分别为J1、 J2。根据一示例性实施例，接插件的接口可以均为MIL-DTL-38999形式。

根据进一步的示例，接插件J1可以用于通过数字总线将传感器单元600 耦合到对应的襟/缝翼电子控制装置(FSECU)的缝翼通道；而接插件J2可以用于通过数字总线将传感器单元600耦合到对应的襟/缝翼电子控制装置 (FSECU)的襟翼通道。根据优选实施例，数字总线可以是ARINC429总线。但本公开并不被限定于此，例如也可使用CAN总线等。

两台计算机通过通道间数据链路(Cross Channel Data Link，CCDL)相连，并彼此间进行数据交换。根据优选实施例，链路可以是CAN总线，但是本公开并不被限定于此，而是也可以对该链路采用ARINC429总线或是其他类型的数字总线。

图8示出了根据本公开一方面的襟/缝翼电子控制装置(FSECU)架构800 的示意图。襟/缝翼电子控制装置800也可称为襟/缝翼控制计算机。

根据本公开一示例性实施例，襟/缝翼电子控制装置(FSECU)800可包括襟翼通道(Flap Channel)802和缝翼通道(Slat Channel)804。这两个通道可以通过物理方式进行隔离。

襟翼通道(Flap Channel)802和缝翼通道(Slat Channel)804可以由各自的通道控制模块来控制。如图8所示，每个通道控制模块包括控制支路(Control Lane)与监控支路(Monitor Lane)。每个支路优选使用不同类型的芯片。例如，两种芯片可以是两种不同的微处理器组合，例如80386和80186，或是两种不同型号的DSP组合或是两种不同型号的PLD组合。两个芯片可以共用接口FPGA和马达控制FPGA。两个通道之间可以通过总线相互通信，如上图4 中所示。

根据示例性实施例，与两个传感器单元分别耦合的两台FSECU 800之间可以如上图4中所示地采用两条总线(例如，包括但不限于两条CAN总线) 进行通信，分别记为XCHANA和XCHAN B。这两条总线可以同时传送相同的数据信息，并可使用例如由硬件实现的CRC校验算法。

在两台FSECU之间的总线(例如，包括但不限于CAN总线)上交换的数据可以包括至少以下数据：

a)本通道接收到的手柄指令(FSCL Command)；

b)通道状态

(1)本通道是否进入“失效-安全”状态；

(2)本通道控制的翼面位置是否有效；

(3)本通道控制的翼面是否在运动；

(4)本通道构建的指令查询表；

c)翼面位置角度；

d)在电子调整中传感器的补偿值。

以上描述了根据本公开的各方面的高升力系统及其各种组件的架构的各种实施例。以下进一步结合附图对根据本公开各方面的高升力系统及其各种组件的控制逻辑进行描述。

根据本公开一方面的襟/缝翼操纵手柄的传感器单元判断手柄指令的逻辑可包括例如：

1由襟/缝翼操纵手柄的至少两个传感器单元同时读取手柄的位置；

2若襟/缝翼操纵手柄离开原来的卡位超过阈值时间t1(例如，4秒钟或5 秒钟，可依据手柄的机械行程长短情况而定)，则判定手柄的位置发生变化；

3若襟/缝翼操纵手柄位置在某一卡位位置名义值的阈值度数d1(例如，±1 度、或±1.2度，或±1.5度，可依据手柄的光电编码器精度而定)范围内停留时间超过阈值时间t2(例如，200毫秒)，则传感器单元可判定手柄位置为有效的卡位，并将该位置转换为新的手柄指令，最后将“新的手柄指令”设置为当前手柄指令；

4否则，传感器单元设置“上一个手柄指令”为当前手柄指令；以及

5传感器单元将手柄指令、手柄指令CRC校验码以及传感器单元的状态字发送给对应的FSECU缝翼通道和襟翼通道。传感器单元的状态字可如以上结合图7中的数据发送模块708传送的数据所描述的。

图9示出了根据本公开一方面的襟/缝翼操纵手柄的传感器单元判断手柄指令的方法900的流程图。

根据一示例性方面，方法900可由传感器单元(例如，以上结合图4、5 和/或6描述的传感器单元)实现，但本公开并不被限定于此。

方法900可包括在框902，由襟/缝翼操纵手柄的至少两个传感器单元同时读取手柄的当前位置。

方法900可进一步包括在框904，确定手柄的位置是否发生变化。根据一示例性实施例，确定手柄的位置是否发生变化可包括确定手柄离开原来的卡位超过阈值时间t1。若是，则流程去往框906。若否，则流程回到框902继续读取手柄的当前位置。

方法900可进一步包括在框906，确定手柄的新位置是否为有效的卡位。根据一示例性实施例，若襟/缝翼操纵手柄的新位置在某一卡位位置名义值的阈值度数d1范围内停留时间超过阈值时间t2，则可确定手柄的新位置为有效的卡位。否则，例如若手柄的新位置没有在卡位位置停留超过阈值时间t2，或手柄没有处在卡位位置，则可确定手柄新位置不是有效的卡位。当确定手柄的新位置为有效卡位，流程可去往框908。若否，则流程可去往框910。

方法900可进一步包括在框908，将该新位置转换为新的手柄指令，并将“新的手柄指令”设置为当前手柄指令。

在框910，方法900可包括将“上一个手柄指令”设置为当前手柄指令。

方法900可进一步包括在框912，将当前手柄指令连同手柄指令CRC校验码以及传感器单元的状态字发送给对应的FSECU缝翼通道和襟翼通道。随后，方法900可以结束(未示出)或回到框902继续读取手柄的当前位置。

根据本公开一方面的襟/缝翼电子控制装置(FSECU)(或称襟/缝翼控制计算机)判断系统指令的逻辑可以包括例如：

A.1计算机通道之间相互通信，例如通过CAN总线传输本通道接收到的手柄指令。

计算机通道之间相互通信可包括同一襟缝翼控制计算机(FSECU)的缝翼通道与襟翼通道之间的通信，以及一个FSECU的缝翼/襟翼通道分别与另一个 FSECU的两个通道之间的通信，如图4中所示。

A.2本通道执行以下判断逻辑：

B.1若传感器单元1指令有效，且FSECU 1缝翼通道功能正常，则判断 FSECU 1缝翼通道接收的传感器单元1指令为“系统指令”；

B.2构建一个查询表，将收到的其余三个通道的指令按照优先级存储在表里面；

B.3若传感器单元1指令有效，且FSECU 1缝翼通道功能不正常，则执行C.1，否则若传感器单元1指令无效，则执行D.1；

C.1若FSECU 1襟翼通道功能正常，则判断FSECU 1襟翼通道接收到的传感器单元1指令为“系统指令”；

C.2构建查询表，将收到的其余三个通道的指令按照优先级存储在表里面；

C.3若襟翼通道功能不正常，则执行D.1；

D.1若传感器单元2指令有效，且FSECU 2缝翼通道功能正常，则 FSECU 2缝翼通道接收到的判断传感器单元2指令为“系统指令”；

D.2构建查询表，将收到的其余三个通道的指令按照优先级存储在表里面；

D.3若传感器单元2指令有效，且FSECU 2缝翼通道功能不正常，则执行E.1；否则若传感器单元2指令无效，则执行F.1

E.1若FSEUC 2襟翼通道正常，则判断FSECU 2襟翼通道收到的传感器单元2指令为“系统指令”；

E.2构建查询表，将收到的其余三个通道的指令按照优先级存储在表里面；

E.3若FSEUC 2襟翼通道不正常，则执行F.1

F.1触发看门狗电路，本通道进入失效-安全状态。

G.1本通道将“系统指令”发送给其他三个通道，进行比对；

G.2若有其中一个通道的“系统指令”与之相同，则设置“系统指令”为“正确的系统指令”，等待协调一致的时间序列，将“正确的系统指令”发送给对应的PDU马达；

G.3若没有任何一个通道的“系统指令”与之相同，则在本通道存储的查询表中找到优先级最高的指令为“正确的系统指令”，等待协调一致的时间序列，将“正确的系统指令”发送给对应的PDU马达；

H.1若无法得到“系统指令”，重新读取对应的传感器单元指令；

H.2若连续三次都无法得到“系统指令”，则本通道进入失效-安全状态，不再向外发送数据。

图10示出了根据本公开一方面的襟/缝翼电子控制装置(FSECU)判断系统该指令的方法1000的流程图。

根据一示例性实施例，方法1000可以包括在框1002，读取传感器指令并进行两个襟/缝翼电子控制装置(FSECU)各自的襟翼通道与本单元的缝翼通道以及与另一单元的襟翼通道和缝翼通道的相互通信，以传送本通道接收到的手柄指令。

在框1004，方法1000可包括确定由第一FSECU(FSECU 1)从传感器单元1接收的指令是否有效。若是，则流程去往框1006；若否，则流程去往框 1014。

在框1006，方法1000可包括确定FSECU 1缝翼通道功能是否正常。若是，则流程去往1008；若否，则流程去往框1010。

在框1008，方法1000可包括确定FSECU 1的缝翼通道接收到的传感器单元1指令为“系统指令”，并且流程去往框1026。

在框1010，方法1000可包括确定FSECU 1襟翼通道功能是否正常。若是，则流程去往框1012；若否，则流程去往框1014。

在框1012，方法1000可包括确定FSECU 1的襟翼通道接收到的传感器单元1指令为“系统指令”，并且流程去往框1026。

在框1014，方法1000可包括确定第二FSECU(FSECU 2)从传感器单元 2接收的指令是否有效。若是，则流程去往框1016；若否，则流程去往框1024。

在框1016，方法1000可包括确定FSECU 2缝翼通道功能是否正常。若是，则流程去往1018；若否，则流程去往框1020。

在框1018，方法1000可包括确定FSECU 2的缝翼通道接收到的传感器单元2指令为“系统指令”，并且流程去往框1026。

在框1020，方法1000可包括确定FSECU 2襟翼通道功能是否正常。若是，则流程去往框1022；若否，则流程去往框1024。

在框1022，方法1000可包括确定FSECU 2的襟翼通道接收到的传感器单元2指令为“系统指令”，并且流程去往框1026。

在框1026，方法1000可包括构建查询表，将收到的未作为“系统指令”的其余三个通道的指令按照优先级存储在表里面，并将“系统指令”发送给其余三个通道，以进行比对。随后，流程去往框1028。

在框1028，方法1000可包括确定其余三个通道中是否至少有一个通道所接收到的传感器单元的指令与所确定的“系统指令”相同。若是，则流程去往框1030；若否，则流程去往框1031。

在框1030，方法1000可包括设置所确定的“系统指令”为“正确的系统指令”，并且流程去往框1034。

在框1031，方法1000可包括确定本通道的查询表中是否至少有一个其余通道的指令。若是，则流程去往框1032；若否，则表明无法得到“系统指令”，并且流程去往框1036。

在框1032，方法1000可包括找到在本通道存储的查询表中优先级最高的指令并将其确定为“正确的系统指令”，并且流程去往框1034。

在框1034，方法1000可包括等待协调一致的时间序列，以将“正确的系统指令”发送给本通道对应的PDU马达。

在框1036，方法1000可包括确定是否已经连续N次(例如，3次)无法得到系统指令。若是，则流程去往框1024；若否，则流程去往框1002。

在框1024，方法1000可包括触发看门狗电路，以使本通道进入失效-安全状态，从而不再向外发送数据。

以上结合图4-图8描述了根据本公开的各方面的高升力系统及其各种组件的架构的各种实施例，并结合图9–图10描述了根据本公开各方面的高升力系统及其各种组件的控制逻辑。以下举例描述本公开的高升力系统的具体实施方式。

1.实施方式一

下面举例说明该方案的第一种示例性实现方式。

在根据本公开的高升力系统的一种示例性而非限定性的实现中，襟/缝翼操纵手柄可以包括例如0、1、2、3和FULL五个卡位。这五个卡位对应的卡槽名义值及其公差可以是-30±0.5度、-15±0.5度、0±0.5度、15±0.5度和30±0.5 度，其对应关系如下表1所示。

表1

图11示出了该示例性实现方式的高升力系统的电源配置1100的示意图。该高升力系统内部的4个通道(SLAT1、FLAP1、SLAT2和FLAP2)都能正常工作。该高升力系统的电源配置可如图11所示。SLAT1通道和FLAP1通道由飞机的普通28V直流汇流条供电，SLAT2通道和FLAP2通道由飞机的重要 28V直流汇流条供电。在飞机应急供电时(仅使用RAT供电)，重要28V直流汇流条有电，而普通28V直流汇流条没有电。

当飞行员移动襟/缝翼操纵手柄后，4个通道各自接收手柄的指令信号，进行同步处理，通过表决机制(例如，以上结合图10描述的方法)选出最终正确的系统指令。

例如，飞行员将襟/缝翼操纵手柄从0卡位移动到1卡位后，光电编码器输出位置从-29度变化为-14度，传感器单元1和传感器单元2均采集到了该位置变化。传感器单元首先判断该位置信号是否有效且是否在允许的公差范围内，若在一定时间周期内(优选为200毫秒)该信号没有发生改变，则确认该位置信号可作为计算系统指令的依据，并按照表1处理成为手柄指令。

两个传感器单元在几乎相同的时间周期内确定手柄指令(例如，根据以上结合图9描述的方法)。传感器单元1通过总线(例如，ARINC429总线)将手柄指令发送给SLAT1和FLAP1两个通道；传感器单元2通过总线(例如， ARINC429总线)将手柄指令发送给SLAT2和FLAP2两个通道。

下面以SLAT2通道进行详细说明通道处理手柄指令的过程。此时四个通道功能都是正常的。SLAT2通道得到传感器单元的2的手柄指令“1”后，并与其他三个通道通过例如CAN总线进行通信)。SLAT2收到的其他通道的手柄指令后，依据控制逻辑(例如，以上结合图10所描述的方法)，首选来自 SLAT1的系统指令为“系统指令”，然后构建一个查询表，表的内容如下表2 所示：

表2

如果FLAP1通道发生了故障，则查询表内容发生变化，如下表3所示：

表3

SLAT2通道再与其他三个通道通讯，只要有一个通道的系统指令与之相同， SLAT2通道将本通道的系统指令设置为“正确的系统指令”，再经过内部逻辑处理，转为为一个电流指令。四个通道会在一个相同的时间序列内将各自的电流指令发给对应的PDU马达。

2.实施方式二

替换地，本方案还可以采用另一种形式的襟/缝翼电子控制装置FSECU(或称襟/缝翼控制计算机)，如图12所示。

该类型的襟/缝翼控制计算机1200主要由两个硬件非相似的核心控制模块(CCM)和一个作动器控制模块(ACM)组成，一个CCM执行控制(COM) 功能(以下简称COM通道)，一个CCM执行监控(MON)功能(以下简称 MON通道)，ACM控制一个缝翼PDU马达和一个襟翼PDU马达。

本方案中的手柄传感器单元1分别连接襟\缝翼控制计算机1的COM通道(以下简称COM1)和MON通道(以下简称MON1)，手柄传感器单元2分别连接襟\缝翼控制计算机2的COM通道(以下简称COM2)和MON通道(以下简称MON2)。

与图4和图8的实施例相比，图12的替换实施方式中的FSECU中没有分开的襟翼通道和缝翼通道。取而代之的是，每个FSECU中由一对控制支路 (CON)和监控支路(MON)来确定和验证要分别向襟翼PDU和缝翼PDU 的指令。

在整个系统中，由襟/缝翼控制计算机1接收的传感器单元1的手柄指令优先级最高，而襟/缝翼控制计算机2接收的传感器单元2的手柄指令次之。如下表4所示：

表4

襟/缝翼控制计算机接收手柄传感器单元的手柄指令后，相互通信。襟/缝翼控制计算机会按照优先级选择出优先级最高的手柄指令作为“系统指令”。

若计算机1功能正常，MON1将首先校验COM1接收的手柄指令是否有效且正确。如果有效且正确，CON1通道才会将手柄指令发送给CON2和MON2。 MON2将首先校验CON2接收来自CON1的手柄指令是否有效且正确。若果有效且正确，CON2会与CON1在协调一致的时序内，分别将手柄指令转化为作动器指令发送给对应的ACM。ACM将作动器指令转化为激励电流，驱动对应的两个PDU马达运转。

结合本公开所描述的各种解说性逻辑块、模块、以及电路可用设计成执行本文描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件(PLD)、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，处理器可以是任何市售的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协同的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。

结合本公开描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中实施。软件模块可驻留在本领域所知的任何形式的存储介质中。可使用的存储介质的一些示例包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM，等等。软件模块可以包括单条指令、或许多条指令，且可分布在若干不同的代码段上，分布在不同的程序间以及跨多个存储介质分布。存储介质可被耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读写信息。替换地，存储介质可以被整合到处理器。

本文中所公开的方法包括用于达成所描述的方法的一个或多个步骤或动作。这些方法步骤和/或动作可以彼此互换而不会脱离权利要求的范围。换言之，除非指定了步骤或动作的特定次序，否则具体步骤和/或动作的次序和/或使用可以改动而不会脱离权利要求的范围。

处理器可执行存储在机器可读介质上的软件。处理器可用一个或多个通用和/或专用处理器来实现。示例包括微处理器、微控制器、DSP处理器、以及其他能执行软件的电路系统。软件应当被宽泛地解释成意指指令、数据、或其任何组合，无论是被称作软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言、或其他。作为示例，机器可读介质可包括RAM(随机存取存储器)、闪存、ROM (只读存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦式可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦式可编程只读存储器)、寄存器、磁盘、光盘、硬驱动器、或者任何其他合适的存储介质、或其任何组合。机器可读介质可被实施在计算机程序产品中。该计算机程序产品可以包括包装材料。

在硬件实现中，机器可读介质可以是处理系统中与处理器分开的一部分。然而，如本领域技术人员将容易领会的，机器可读介质或其任何部分可在处理系统外部。作为示例，机器可读介质可包括传输线、由数据调制的载波、和/ 或与无线节点分开的计算机产品，所有这些都可由处理器通过总线接口来访问。替换地或补充地，机器可读介质或其任何部分可被集成到处理器中，诸如高速缓存和/或通用寄存器文件可能就是这种情形。

处理系统可以被配置成通用处理系统，该通用处理系统具有一个或多个提供处理器功能性的微处理器、以及提供机器可读介质中的至少一部分的外部存储器，它们都通过外部总线架构与其他支持电路系统链接在一起。替换地，处理系统可以用带有集成在单块芯片中的处理器、总线接口、用户接口(在接入终端情形中)、支持电路系统、和至少一部分机器可读介质的ASIC(专用集成电路)来实现，或者用一个或多个FPGA(现场可编程门阵列)、PLD(可编程逻辑器件)、控制器、状态机、门控逻辑、分立硬件组件、或者任何其他合适的电路系统、或者能执行本公开通篇所描述的各种功能性的电路的任何组合来实现。取决于具体应用和加诸于整体系统上的总设计约束，本领域技术人员将认识到如何最佳地实现关于处理系统所描述的功能性。

机器可读介质可以包括数个软件模块。这些软件模块包括当由装置(诸如处理器)执行时使处理系统执行各种功能的指令。这些软件模块可以包括传送模块和接收模块。每个软件模块可以驻留在单个存储设备中或者跨多个存储设备分布。作为示例，当触发事件发生时，可以从硬驱动器中将软件模块加载到 RAM中。在软件模块执行期间，处理器可以将一些指令加载到高速缓存中以提高访问速度。可随后将一个或多个高速缓存行加载到通用寄存器文件中以供处理器执行。在以下述及软件模块的功能性时，将理解此类功能性是在处理器执行来自该软件模块的指令时由该处理器来实现的。

如果以软件实现，则各功能可作为一条或多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，这些介质包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，此类计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁存储设备、或能用于携带或存储指令或数据结构形式的期望程序代码且能被计算机访问的任何其他介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)、或无线技术(诸如红外(IR)、无线电、以及微波)从web网站、服务器、或其他远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或无线技术(诸如红外、无线电、以及微波)就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘、和

碟，其中盘(disk)常常磁性地再现数据，而碟(disc)用激光来光学地再现数据。因此，在一些方面，计算机可读介质可以包括非瞬态计算机可读介质(例如，有形介质)。另外，对于其他方面，计算机可读介质可以包括瞬态计算机可读介质(例如，信号)。上述的组合应当也被包括在计算机可读介质的范围内。

因此，某些方面可以包括用于执行本文中给出的操作的计算机程序产品。例如，此类计算机程序产品可以包括其上存储(和/或编码)有指令的计算机可读介质，这些指令能由一个或多个处理器执行以执行本文中所描述的操作。在某些方面，计算机程序产品可包括包装材料。

将理解，权利要求并不被限于以上所解说的精确配置和组件。可在以上所描述的方法和装置的布局、操作和细节上做出各种改动、更换和变形而不会脱离权利要求的范围。

Claims (24)

1.一种飞机高升力系统，包括：

襟/缝翼操纵手柄，包括：

把手；

拉杆；

带位置标志的导光板；

与拉杆耦合的机械组件；

与所述机械组件耦合的旋转轴；以及

与所述旋转轴耦合的第一传感器单元和第二传感器单元，其中

所述机械组件被布置成使得所述机械组件和所述第一传感器单元和第二传感器单元通过所述旋转轴以共轴的方式联结在一起，并且当所述襟/缝翼操纵手柄被移动时，所述第一传感器单元和第二传感器单元同时读取所述襟/缝翼操纵手柄的位置；以及

第一和第二襟/缝翼电子控制装置，其中所述第一传感器单元和第二传感器单元基于所读取的所述襟/缝翼操纵手柄的位置分别生成第一传感器单元输出信号和第二传感器单元输出信号以分别提供给对应的第一和第二襟/缝翼电子控制装置，其中所述第一和第二襟/缝翼电子控制装置中的每一者：

与所述第一和第二襟/缝翼电子控制装置中的另一者相互通信以传达彼此接收到的手柄指令；

按照预定的传感器单元优先级，确定从传感器单元优先级最高的有效传感器单元接收的手柄指令以将其作为系统指令；以及

将所述系统指令传送到与本襟/缝翼电子控制装置对应的动力驱动装置。

2.如权利要求1所述的飞机高升力系统，其中，所述第一传感器单元和第二传感器单元中的每一者包括：

至少第一和第二光电编码器，用于将所读取的所述襟/缝翼操纵手柄的位置各自直接转换成数字脉冲信号；

数据采集与处理组件，包括：

信号采集模块，用于分别采集来自所述至少第一和第二光电编码器的数字脉冲信号；

数据计算模块，用于基于所采集的信号，分别获得第一和第二编码数据；

数据校核模块，用于对所述第一和第二编码数据进行核校；以及

数据发送模块，用于对经核校的第一和第二编码数据进行比对合并；

接插件板，其包括两个接插件，以在所述比对成功时将发送端数据分别耦合到对应的襟/缝翼电子控制装置的两路输入，所述发送端数据包括合并了的编码数据。

3.如权利要求2所述的飞机高升力系统，其中，所述接插件板将所述发送端数据分别耦合到对应的襟/缝翼电子控制装置的缝翼通道和襟翼通道。

4.如权利要求2所述的飞机高升力系统，其中，所述接插件板将所述发送端数据分别耦合到对应的襟/缝翼电子控制装置的控制通道和监控通道。

5.如权利要求2所述的飞机高升力系统，其中所述第一传感器单元和第二传感器单元中的每一者进一步包括：

电源管理模块，分别耦合到所述对应的襟/缝翼电子控制装置的两路输入，以从所述襟/缝翼电子控制装置获得供电，其中所述对应的襟/缝翼电子控制装置的两路输入中的一者提供主电源，而另一者提供备用电源，其中

所述电源管理模块监控所述主电源和实施备用电源的状态，并且一旦发现所述主电源无法供电，即自动切换到所述备用电源。

6.如权利要求2所述的飞机高升力系统，其中所述数据采集与处理模块进一步包括：

看门狗模块，用于在所述比对连续数次不成功时使相应的传感器模块进入失效-安全状态。

7.如权利要求6所述的飞机高升力系统，其中所述数据发送模块用于对经核校的第一和第二编码数据进行比对合并进一步包括，生成包括以下各项的合并了的编码数据，包括：

手柄指令；

手柄指令的校验码；以及

相应的传感器的状态字，所述状态字包括以下一项或多项或其组合：

手柄位置是否发生变化；

一个或多个参考电压是否正常；

参考地电压是否正常；

看门狗模块是否置位；

看门狗模块是否被复位；

是否采用缝翼通道电源；以及

是否采用襟翼通道电源。

8.如权利要求7所述的飞机高升力系统，其中所述数据采集与处理组件用于以下一者或多者或其组合：

由所述信号采集模块存储所述一个或多个参考电压，以用于校验；

由所述信号采集模块周期性地生成伪随机数列以提供给所述数据计算模块，并且所述数据计算模块将所述数列返回给所述信号采集模块，如果所返回的数列与所述伪随机数列相同，则重置所述看门狗模块，否则触发所述看门狗模块；以及

由所述数据校核模块根据所述比对的结果设置所述发送端数据的关键数据符号/状态矩阵SSM位。

9.如权利要求1所述的飞机高升力系统，进一步包括：

多个卡位，其中

所述襟/缝翼操纵手柄的位置包括所述多个卡位之一，并且

当所述襟/缝翼操纵手柄离开原来的卡位超过第一阈值时间，则所述第一和第二传感器单元分别确定所述襟/缝翼操纵手柄的位置发生变化，

当所述襟/缝翼操纵手柄停留在新的卡位超过第二阈值时间，则所述第一和第二传感器单元分别确定所述新的卡位有效，并将所述新的卡位转换成新的手柄指令并设为当前手柄指令，

所述第一和第二传感器单元分别将所述新的手柄指令传送给相应的襟/缝翼电子控制装置。

10.如权利要求1所述的飞机高升力系统，其中所述机械组件被布置成使得所述机械组件和所述第一传感器单元和第二传感器单元通过所述旋转轴以共轴的方式联结在一起进一步包括所述机械组件被布置在所述第一传感器单元和第二传感器单元中间。

11.一种用于飞机高升力系统的操作方法，包括：

两个传感器单元通过与襟/缝翼操纵手柄的机械组件耦合的旋转轴以共轴的方式连接，所述两个传感器单元同时读取所述襟/缝翼操纵手柄移动的位置，所述传感器单元输出信号，分别提供给对应的两个襟/缝翼电子控制装置；

由襟/缝翼操纵手柄进行以下操作：

由两个传感器中的每一者包括的至少第一和第二光电编码器将所读取的所述襟/缝翼操纵手柄的位置各自直接转换成数字脉冲信号；

分别采集来自所述至少第一和第二光电编码器的数字脉冲信号；

基于所采集的信号，分别获得第一和第二编码数据；

对所述第一和第二编码数据进行核校；

对经核校的第一和第二编码数据进行比对合并；以及

经由至少两个接插件，在所述比对成功时将发送端数据分别耦合到对应的襟/缝翼电子控制装置的两路输入，所述发送端数据包括合并了的编码数据；

由对应的襟/缝翼电子控制装置进行以下操作：

与所述两个襟/缝翼电子控制装置中的另一者相互通信以传达彼此接收到的手柄指令；

按照预定的传感器单元优先级，确定从传感器单元优先级最高的有效传感器单元接收的手柄指令以将其作为系统指令；以及

将所述系统指令传送到与本襟/缝翼电子控制装置对应的动力驱动装置。

12.如权利要求11所述的方法，其中，所述发送端数据分别被耦合到对应的襟/缝翼电子控制装置的缝翼通道和襟翼通道。

13.如权利要求11所述的方法，其中，所述发送端数据分别被耦合到对应的襟/缝翼电子控制装置的控制通道和监控通道。

14.如权利要求11所述的方法，进一步包括：

从所述襟/缝翼电子控制装置获得供电，其中所述对应的襟/缝翼电子控制装置的两路输入中的一者提供主电源，而另一者提供备用电源；以及

监控所述主电源和实施备用电源的状态，并且一旦发现所述主电源无法供电，即自动切换到所述备用电源。

15.如权利要求11所述的方法，进一步包括，在所述比对连续数次不成功时使相应的传感器模块进入失效-安全状态。

16.如权利要求11所述的方法，其中，对经核校的第一和第二编码数据进行比对合并进一步包括，生成包括以下各项的合并了的编码数据，包括：

手柄指令；

手柄指令的校验码；以及

相应的传感器的状态字，所述状态字包括以下一项或多项或其组合：

手柄位置是否发生变化；

一个或多个参考电压是否正常；

参考地电压是否正常；

看门狗模块是否置位；

看门狗模块是否被复位；

是否采用缝翼通道电源；以及

是否采用襟翼通道电源。

17.如权利要求16所述的方法，进一步包括以下一者或多者或其组合：

存储所述一个或多个参考电压，以用于校验；

周期性地生成伪随机数列，并检查通过采集所述伪随机数列所返回的数列与所述伪随机数列是否相同；以及

根据所述比对结果设置所述发送端数据的关键数据符号/状态矩阵SSM位。

18.如权利要求11所述的方法，其中所述襟/缝翼操纵手柄的位置包括多个卡位之一，所述方法进一步包括：

当所述襟/缝翼操纵手柄离开原来的卡位超过第一阈值时间，则由第一和第二传感器单元分别确定所述襟/缝翼操纵手柄的位置发生变化，

当所述襟/缝翼操纵手柄停留在新的卡位超过第二阈值时间，则由所述第一和第二传感器单元分别确定所述新的卡位有效，并将所述新的卡位转换成新的手柄指令并设为当前手柄指令，

由所述第一和第二传感器单元分别将所述新的手柄指令传送给相应的襟/缝翼电子控制装置。

19.如权利要求18所述的方法，其中与所述襟/缝翼操纵手柄的拉杆耦合的机械组件被布置成使得所述机械组件和所述第一传感器单元和第二传感器单元通过所述旋转轴以共轴的方式联结在一起。

20.一种用于飞机高升力系统的襟/缝翼电子控制装置操作方法，所述飞机高升力系统包括襟/缝翼操纵手柄和两个襟/缝翼电子控制装置，所述襟/缝翼操纵手柄包括分别与所述两个襟/缝翼电子控制装置对应的两个传感器单元，所述两个传感器单元通过与手柄的机械组件耦合的旋转轴以共轴的方式连接，所述两个传感器单元同时读取所述襟/缝翼操纵手柄移动的位置，所述方法包括，由所述两个襟/缝翼电子控制装置中的每一者：

从所述襟/缝翼操纵手柄的对应传感器单元接收两路相同的手柄指令；

与所述两个襟/缝翼电子控制装置中的另一者相互通信以传达彼此接收到的手柄指令；

按照预定的传感器单元优先级，确定从传感器单元优先级最高的有效传感器单元接收的手柄指令以将其作为系统指令；

将所述系统指令传送到与本襟/缝翼电子控制装置对应的动力驱动装置。

21.如权利要求20所述的方法，其中，按照预定的传感器单元优先级，确定从优先级最高的有效传感器单元接收的手柄指令以将其作为系统指令包括：

确定从所述两个传感器单元中的第一传感器单元接收的手柄指令是否有效；

如果从第一传感器单元接收的手柄指令有效，则将其确定为所述系统指令；否则

确定从所述两个传感器单元中的第二传感器单元接收的手柄指令是否有效；

如果从第二传感器单元接收的手柄指令有效，则将其确定为所述系统指令；否则

使本襟/缝翼电子控制装置进入失效-安全状态，从而不再向外发送数据。

22.如权利要求20所述的方法，其中，所述两个襟/缝翼电子控制装置中的每一者包括襟翼通道和缝翼通道，其中，按照预定的传感器单元优先级，确定从传感器单元优先级最高的有效传感器单元接收的手柄指令以将其作为系统指令进一步包括：

按照预定的通道优先级，确定由通道优先级最高的功能正常通道从所述优先级最高的有效传感器单元接收的手柄指令以将其作为所述系统指令。

23.如权利要求22所述的方法，其中，按照预定的通道优先级，确定由通道优先级最高的功能正常通道从所述优先级最高的有效传感器单元接收的手柄指令以将其作为所述系统指令包括：

当本襟/缝翼电子控制装置对应于优先级最高的有效传感器单元时，

确定本襟/缝翼电子控制装置的缝翼通道功能是否正常；并且

若本襟/缝翼电子控制装置的缝翼通道功能正常，则将该缝翼通道从对应的传感器单元接收的手柄指令作为所述系统指令；否则

确定本襟/缝翼电子控制装置的襟翼通道功能是否正常；并且

若本襟/缝翼电子控制装置的襟翼通道功能正常，则将该襟翼通道从对应的传感器单元接收的手柄指令作为所述系统指令。

24.如权利要求22所述的方法，进一步包括：

构建查询表，将所述两个襟/缝翼电子控制装置收到的未作为系统指令的其余三个通道的手柄指令按照所述预定的传感器单元优先级和所述通道优先级存储在所述查询表中，并将所确定的系统指令发送给所述其余三个通道以进行比对；

确定所述其余三个通道中是否至少有一个通道所接收到的手柄指令与所确定的系统指令相同；

若是，则将所确定的系统指令确定为正确的系统指令以传送到与本襟/缝翼电子控制装置对应的动力驱动装置。

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