CN112595321B - 一种飞行导引系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种飞行导引系统，包括：左、右侧显示器；导航模式选择部；左、右导航源选择部；左、右飞行导引计算机；及耦合选择部，在通过耦合选择部耦合到左侧显示器和右侧显示器中的某一个显示器即耦合侧的显示器时，左飞行导引计算机和右飞行导引计算机均使用耦合侧的显示器上显示的导航源来计算指引指令，并且左飞行导引计算机将计算出的指引指令发送到左侧显示器，右飞行导引计算机将计算出的指引指令发送到右侧显示器，在左飞行导引计算机和右飞行导引计算机中的某一个失效时，失效的飞行导引计算机不再计算指引指令，并且另一个飞行导引计算机将计算出的指引指令分别发送到左侧显示器和右侧显示器。

Description

一种飞行导引系统
技术领域
本发明涉及飞机的飞行导引系统，尤其涉及飞行导引系统对不同导航源的使用。
背景技术
众所周知，飞行导引系统是飞机自动飞行系统的重要组成部分，可以在整个飞行剖面为飞行员提供横滚和俯仰方向的操纵指引。飞行导引计算出的横滚和俯仰指令会通过指引杆的形式显示在驾驶舱内的显示器上，如果自动驾驶仪接通，自动驾驶仪也会根据飞行导引指令来控制飞机进行横滚和俯仰方向的机动。
飞行导引系统包含横滚模式和俯仰模式，其中，横滚模式有航向选择、滚转保持、横向导航(LNAV：lateral navigation)和进近(APPR：approach)模式等。主流民机一般有两套飞行导引系统，飞行员可以通过飞行控制板上的操作部选择飞行导引的模式。两套飞行导引的模式是相同的，如两套飞行导引的横滚模式都是LNAV，或者两套飞行导引的横滚模式都是航向选择。
然而，当横滚模式为LNAV或APPR模式，即LNAV或APPR模式激活时，飞行导引系统需要接收FMS(Flight Management System：飞航管理系统)或VOR(Very High FrequencyOmni-directional Range:甚高频全向信标)或LOC(localizer：航向信标机)导航系统发出的定位参数，计算飞行指引指令，通过跟踪导航源实现航路飞行或进近。为此，飞行导引系统设计时需考虑不同导航源的选择方式、导航源的使用逻辑。然而，关于不同导航源的选择方式、导航源的使用逻辑，现有技术并没有给出详细的说明。
在题为“一种对现有飞机的自动驾驶仪集成LNAV和VNAV的系统及方法”的美国专利US6308116B1中提出了使用显示器来集成导航系统和自动飞行系统，可以降低系统线路的复杂性和减重。然而，该专利并没有记载不同导航源的选择方式或导航源的使用逻辑，或者可以说，在该专利中，当飞行员选择了用于显示器上显示的导航源后，该导航源会同时成为飞行导引系统的LNAV和APPR模式的指引指令进行计算的数据源。
因此，现有技术中并没有记载飞行导引系统对导航源的使用逻辑，更没有记载基于所选择的导航源进行指引指令计算的飞行导引计算机失效时的应对办法。可以想到的应对办法是，飞行员手动切换飞行导引计算机，并重新选择导航源，重新接通LNAV或APPR模式，然而这会导致飞行导引系统在故障时的自动化程度不高。并且，在对飞机位置精度要求较高的运行场景下，该切换过程可能导致飞机超出限定的范围，飞行安全性有待提高。再者，飞机上一般有左、右两个显示器，有两套飞行导引系统，如何将两个显示器上选择的导航源用于两套飞行导引系统使用，需考虑飞机运营场景，然而包括该专利在内的现有技术均没有给出详细的说明。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中两套飞行导引系统计算出的指引指令用于双显示器显示并且一套飞行导引系统失效时影响飞行安全的缺陷，提出一种新的飞行导引系统。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
本发明提供了一种飞行导引系统，其特征在于，包括：
左侧显示器；
右侧显示器；
用于选择导航模式的导航模式选择部；
用于选择在左侧显示器上显示的导航源的左导航源选择部；
用于选择在右侧显示器上显示的导航源的右导航源选择部；
基于导航源计算飞行导引的指引指令的左飞行导引计算机和右飞行导引计算机；以及
用于选择左飞行导引计算机和右飞行导引计算机使用左侧显示器和右侧显示器中的哪一个显示器上显示的导航源作为数据源的耦合选择部，
在通过耦合选择部耦合到左侧显示器和右侧显示器中的某一个显示器即耦合侧的显示器时，左飞行导引计算机和右飞行导引计算机均使用耦合侧的显示器上显示的导航源来计算指引指令，并且左飞行导引计算机将计算出的指引指令发送到左侧显示器，右飞行导引计算机将计算出的指引指令发送到右侧显示器，
在左飞行导引计算机和右飞行导引计算机中的某一个失效时，失效的飞行导引计算机不再计算指引指令，并且另一个飞行导引计算机将计算出的指引指令分别发送到左侧显示器和右侧显示器。
根据本发明的一种实施方式，对左飞行导引计算机计算出的指引指令和右飞行导引计算机计算出的指引指令进行比较，当左飞行导引计算机计算出的指引指令和右飞行导引计算机计算出的指引指令的差值小于或等于预先规定的阈值时，左飞行导引计算机计算出的指引指令以指引杆的形式显示在左侧显示器上，右飞行导引计算机计算出的指引指令以指引杆的形式显示在右侧显示器上。
根据本发明的一种实施方式，当左飞行导引计算机计算出的指引指令和右飞行导引计算机计算出的指引指令的差值大于预先规定的阈值时，在左侧显示器和右侧显示器上给出指引指令不一致的告警。
根据本发明的一种实施方式，飞行导引系统在上电后默认为使用左侧显示器和右侧显示器中的某一个显示器上显示的导航源。
根据本发明的一种实施方式，导航模式是LNAV模式或APPR模式。
根据本发明的一种实施方式，导航源选自FMS、VOR和LOC。
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：
根据本发明的飞行导引系统，飞行员可在一侧显示器上设置飞行导引系统使用的导航源，另一侧显示器上飞行员可选择其他导航源，不会对飞行导引系统产生影响；当任一个飞行导引计算机失效时，两个显示器上的指引指令仍能正常显示，并自动切换。
附图说明
图1为根据本发明的优选实施方式的飞行导引系统中两套飞行导引(即，左、右飞行导引计算机)正常且耦合侧为左侧的场景示意图。
图2为根据本发明的优选实施方式的飞行导引系统中两套飞行导引(即，左、右飞行导引计算机)正常且耦合侧为右侧的场景示意图。
图3为图1中即耦合侧为左侧时左飞行导引失效的场景示意图。
图4为图1中即耦合侧为左侧时右飞行导引失效的场景示意图。
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。
参考图1至图4所示，对本发明的飞行导引系统进行说明。飞行导引系统包括：接收多个导航源中的某一个导航源发出的导航信息的左侧显示器10；接收多个导航源中的某一个导航源发出的导航信息的右侧显示器20；用于选择在左侧显示器10上显示的导航源的左导航源选择旋钮11；用于选择在右侧显示器20上显示的导航源的右导航源选择旋钮21；用于选择飞行导引所使用的导航源是来自左侧显示器10上显示的导航源还是来自右侧显示器20上显示的导航源的SRC按钮30；基于导航源计算飞行导引的指引指令的左飞行导引计算机12和右飞行导引计算机22；左飞行导引计算机12计算的指引指令以指引杆的形式显示在左侧显示器10上的左侧飞行指引杆13；右飞行导引计算机22计算的指引指令以指引杆的形式显示在右侧显示器20上的右侧飞行指引杆23；以及用于选择LNAV或APPR模式的导航/进近模式选择部40。
下面基于飞行导引系统的操作顺序来进一步详细说明该系统。
当飞行员操作导航/进近模式选择部40而选择了LNAV或APPR模式时，LNAV模式或APPR模式被激活。
然后，飞行员通过左侧显示器10对应的左导航源选择旋钮11选择左侧显示器10上显示的导航源，并通过右侧显示器20对应的右导航源选择旋钮21选择右侧显示器20上显示的导航源。由此，通过左导航源选择旋钮11选择的导航源显示于左侧显示器10上，通过右导航源选择旋钮21选择的导航源显示于右侧显示器20上。
在此，如图1至4所示，导航源是FMS、VOR、LOC中的某一个。另外，本发明中，所说的导航源特指FMS、VOR、LOC中的某一个，不包括大气、惯导等导航系统。
接着，飞行员通过SRC按钮30选择两个飞行导引(即，左飞行导引计算机12和右飞行导引计算机22)使用的导航源是来自左侧显示器10上显示的导航源还是来自右侧显示器20上显示的导航源。例如，在选择了左侧显示器10上显示的导航源后，两个飞行导引(即，左飞行导引计算机12和右飞行导引计算机22)均使用左侧显示器10上显示的导航源计算指引指令；在选择了右侧显示器20上显示的导航源后，两个飞行导引(即，左飞行导引计算机12和右飞行导引计算机22)均使用右侧显示器20上显示的导航源计算指引指令。可以通过操作SRC按钮30来切换使用左侧或右侧的导航源。另外，上电后默认为对飞行导引使用左侧显示器10上显示的导航源，即两个飞行导引计算机12、22均用左侧显示器10上显示的导航源计算指引指令。当然，也可以是，上电后默认为对飞行导引使用右侧显示器20上显示的导航源，即两个飞行导引计算机12、22均用右侧显示器20上显示的导航源计算指引指令。
例如，如图1所示，在通过导航/进近模式选择部40激活了飞行导引的LNAV或APPR模式且通过SRC按钮30选择了左侧的导航源时，对左侧显示器10选择的导航源将用于左侧显示器10上的导航显示，同时该导航源也作为两套飞行导引计算机12、22的指令计算数据源。对右侧显示器20选择的导航源将用于右侧显示器20上的导航显示，但不用于飞行导引计算机的指令计算数据源，即不影响飞行导引指令计算。在此，将通过SRC按钮30选择左侧或右侧导航源的动作称为“耦合”，即耦合到左侧或右侧的导航源，SRC按钮30作为耦合选择部发挥作用。
另外，如图2所示，在通过导航/进近模式选择部40激活了飞行导引的LNAV或APPR模式且通过SRC按钮30选择了右侧的导航源(即，耦合到右侧的导航源)时，对右侧显示器20选择的导航源将用于右侧显示器20上的导航显示，同时该导航源也作为两套飞行导引计算机12、22的指令计算数据源。对左侧显示器10选择的导航源将用于左侧显示器10上的导航显示，但不用于飞行导引计算机12、22的指令计算数据源，即不影响飞行导引指令计算。
左飞行导引计算机12和右飞行导引计算机22均基于SRC按钮30选择的导航源(即，耦合侧的导航源)计算指引指令，并发送到对应的显示器，显示器会对两个飞行导引计算机发出的指令进行比较。
在图1所示的场景中，SRC按钮30耦合到左侧显示器10上的导航源，因此左飞行导引计算机12和右飞行导引计算机22均基于左侧的导航源计算指引指令，且左飞行导引计算机12将指引指令发送到对应的左侧显示器10上，右飞行导引计算机22将指引指令发送到对应的右侧显示器20上。之后，对左飞行导引计算机12和右飞行导引计算机22发送的指引指令进行比较。在图2所示的场景中，SRC按钮30耦合到右侧显示器20上的导航源，因此左飞行导引计算机12和右飞行导引计算机22均基于右侧的导航源计算指引指令，且左飞行导引计算机12将指引指令发送到对应的左侧显示器10上，右飞行导引计算机22将指引指令发送到对应的右侧显示器20上。之后，对左飞行导引计算机12和右飞行导引计算机22发送的指引指令进行比较。
在比较的结果为，左飞行导引计算机12和右飞行导引计算机22发出的指引指令的差值小于或等于预先规定的阈值时，左飞行导引计算机12计算出的指令以左侧飞行指引杆13的形式显示在左侧显示器10上，右飞行导引计算机22计算出的指令以右侧飞行指引杆23的形式显示在右侧显示器20上。飞行员可根据该左侧飞行指引杆13或右侧飞行指引杆23执行相应操作，如果自动驾驶仪接通，自动驾驶仪也会根据左侧飞行指引杆13或右侧飞行指引杆23控制飞机的机动。
在比较的结果为，左飞行导引计算机12和右飞行导引计算机22发出的指令差值大于预先规定的阈值时，显示器上会给出不一致的告警，飞行员根据该告警执行相应处理。
另外，当一侧飞行导引计算机失效时，两个显示器上都会自动显示未失效侧飞行导引计算机发出的指引指令。例如，在图3所示的场景中，即左飞行导引计算机12失效的场景中，左飞行导引计算机12不再计算指引指令，两个显示器自动切换至使用未失效侧的飞行导引计算机(在图3的情况下为右飞行导引计算机22)发出的指引指令，且该指引指令以左侧飞行指引杆13、右侧飞行指引杆23的形式分别显示在对应的左侧显示器10、右侧显示器20上。
在图4所示的场景中，即右飞行导引计算机22失效的场景中，右飞行导引计算机22不再计算指引指令，两个显示器自动切换至使用未失效侧的飞行导引计算机(在图4的情况下为左飞行导引计算机12)发出的指引指令，且该指引指令以左侧飞行指引杆13、右侧飞行指引杆23的形式分别显示在对应的左侧显示器10、右侧显示器20上。
需要说明的是，本发明中的导航/进近模式选择部40的具体形式可以表现为设于飞行控制板上的LNAV按钮和APPR按钮，飞行员可通过LNAV按钮选择激活LNAV模式，或通过APPR按钮选择激活APPR模式。
本发明中的左导航源选择旋钮11和右导航源选择旋钮21也可以是菜单等其他形式的选择部。
另外，在本发明中，以飞行导引系统包括左侧飞行指引杆13和右侧飞行指引杆23的形式进行了说明，但这只是为了易于理解本发明而进行的描述，左侧飞行指引杆13和右侧飞行指引杆23是显示在相应显示器上的图示，并非实体部件。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种飞行导引系统，其特征在于，包括：
左侧显示器(10)；
右侧显示器(20)；
用于选择导航模式的导航模式选择部(40)；
用于选择显示到所述左侧显示器(10)上的导航源的左导航源选择部(11)；
用于选择显示到所述右侧显示器(20)上的导航源的右导航源选择部(21)；
基于所述导航源计算飞行导引的指引指令的左飞行导引计算机(12)和右飞行导引计算机(22)；以及
用于选择所述左飞行导引计算机(12)和所述右飞行导引计算机(22)使用所述左侧显示器(10)和所述右侧显示器(20)中的哪一个显示器上显示的导航源作为数据源的耦合选择部(30)，
在通过所述耦合选择部(30)耦合到所述左侧显示器(10)和所述右侧显示器(20)中的某一个显示器即耦合侧的显示器时，所述左飞行导引计算机(12)和所述右飞行导引计算机(22)均使用所述耦合侧的显示器上显示的导航源来计算指引指令，并且所述左飞行导引计算机(12)将计算出的指引指令发送到所述左侧显示器(10)，所述右飞行导引计算机(22)将计算出的指引指令发送到所述右侧显示器(20)，
在所述左飞行导引计算机(12)和所述右飞行导引计算机(22)中的某一个失效时，失效的飞行导引计算机不再计算指引指令，并且另一个飞行导引计算机将计算出的指引指令分别发送到所述左侧显示器(10)和所述右侧显示器(20)。
2.如权利要求1所述的飞行导引系统，其特征在于，
对所述左飞行导引计算机(12)计算出的指引指令和所述右飞行导引计算机(22)计算出的指引指令进行比较，当所述左飞行导引计算机(12)计算出的指引指令和所述右飞行导引计算机(22)计算出的指引指令的差值小于或等于预先规定的阈值时，所述左飞行导引计算机(12)计算出的指引指令以指引杆的形式显示在所述左侧显示器(10)上，所述右飞行导引计算机(22)计算出的指引指令以指引杆的形式显示在所述右侧显示器(20)上。
3.如权利要求2所述的飞行导引系统，其特征在于，
当所述左飞行导引计算机(12)计算出的指引指令和所述右飞行导引计算机(22)计算出的指引指令的差值大于预先规定的阈值时，在所述左侧显示器(10)和所述右侧显示器(20)上给出指引指令不一致的告警。
4.如权利要求1至3中任一项所述的飞行导引系统，其特征在于，
所述飞行导引系统在上电后默认为使用所述左侧显示器(10)和所述右侧显示器(20)中的某一个显示器上显示的导航源。
5.如权利要求1至3中任一项所述的飞行导引系统，其特征在于，所述导航模式是LNAV模式或APPR模式。
6.如权利要求5所述的飞行导引系统，其特征在于，
所述导航源选自FMS、VOR和LOC。
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Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6308116B1 (en) * 2000-02-11 2001-10-23 Rockwell Collins System and method for integrating LNAV and VNAV with autopilots for existing aircraft
US8768607B2 (en) * 2010-09-21 2014-07-01 The Boeing Company Managing fuel in aircraft
CN204808304U (zh) * 2015-06-16 2015-11-25 哈尔滨莱特兄弟科技开发有限公司 飞行管理显示器
CN108710405A (zh) * 2017-12-07 2018-10-26 中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所 一种松耦合一体化飞行显示器
CN108445822B (zh) * 2018-06-05 2024-04-02 成都赫尔墨斯科技股份有限公司 一种多成员飞机航电系统

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