CN117550066A - 电传飞控系统和方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种电传飞控系统和方法，其提供了主控制单元和备份控制单元。当主控制单元正常工作时，备份控制单元处于断电或待机状态，主控制单元的第一总线链路连接至作动器远程控制器的第三总线链路，以在主控制单元与作动器远程控制器之间传递信息。当主控制单元非正常工作时，使备份控制单元上电，备份控制单元使第一总线链路与第三总线链路断开并且将备份控制单元的第二总线链路连接至第三总线链路，以在备份控制单元与作动器远程控制器之间传递信息。

Description

电传飞控系统和方法

技术领域

本发明涉及飞机领域，尤其涉及一种电传飞控系统和方法。

背景技术

现代飞机采用的电传飞控系统，通常通过飞控计算机集中处理驾驶舱操纵指令、飞机位姿传感器信号和作动器反馈信号，根据控制律计算舵面控制指令，控制舵面作动器驱动飞机升降舵、方向舵、副翼、扰流板舵面运动。近年来，飞控系统逐渐开始采用分布式布置在作动器上的远程控制器(REU)，远程控制器通过点对点总线实现简单的作动器控制和信号反馈，简化了飞控电子设备到作动器的控制信号，一般仅需电源链路和差分总线合计4根信号线。

该架构中实现了飞控系统中作动器控制器的分布式布局，但仍然依赖飞控电子设备(例如飞控计算机、飞控控制电子等)集中处理驾驶舱操纵指令、飞机位姿传感器信号和作动器反馈信号，控制律和外部系统接口也驻留在飞控电子设备中，这种算法、控制、监控逻辑、任务调度和通讯集中在相对靠近的少数几个中央飞控电子设备中，也使得飞控电子设备软硬件设计高度复杂。

如果中央飞控电子设备出现失效(如共模失效)，作动器将丧失所有控制信号源，造成灾难性的后果。根据适航规章要求，对于灾难性失效状态需满足失效－安全的要求，即单个失效无论概率多小都不能导致灾难性后果。在电传飞控系统研制过程中，高复杂度的冗余电子设备相似程度高，受研制(共模)差错的影响，可能会导致多个飞控控制电子同时失效。该类问题会破坏冗余架构的独立性，因此存在因共模问题导致飞控系统失效的安全隐患。

为减缓共模问题，对共模对象进行备份是减缓共模问题的一种常见方法。例如，可增加一套独立于主控通道的备份系统架构，采用额外的电源和总线，对远端的作动器远程控制器提供供电及控制信号传输链路，以驱动作动器。该类方案新增了额外的电源和总线传输链路，对飞机线缆重量、成本及安装均会造成较大代价，同时在远端控制器中需新增额外的接口和控制逻辑，增加控制器体积和复杂度。

因此，本领域需要一种改进的电传飞控系统和方法。

发明内容

本发明提出了一种改进的电传飞控系统和方法，其提供了主控制单元和备份控制单元。当主控制单元正常工作时，备份控制单元处于断电或待机状态，主控制单元的第一总线链路连接至作动器远程控制器的第三总线链路，以在主控制单元与作动器远程控制器之间传递信息。当主控制单元非正常工作时，使备份控制单元上电，备份控制单元使第一总线链路与第三总线链路断开并且将备份控制单元的第二总线链路连接至第三总线链路，以在备份控制单元与作动器远程控制器之间传递信息。

本发明提出的电传飞控系统和方法可以有利地解决以上提出的一种或多种技术问题。通过采用备份控制单元，能够减少或避免主控制单元(中央飞控电子设备)失效造成的舵面失控问题。通过复用现有分布式飞控系统中的总线及电源链路，可在不增加额外的传输电缆或接口的情况下，实现备份控制。进一步有利地，通过实现传输链路的物理切换，消除了备份系统控制指令与正常飞行控制系统指令混合的可能性。此外，本发明可适用于对既有系统增加备份控制的应用场景，对原飞控系统的架构、安装、接口、电缆布置及控制回路影响最小化。

在本发明的一个实施例中，提供了一种电传飞控系统，其包括：主控制单元，所述主控制单元具有第一总线链路；备份控制单元，所述备份控制单元具有第二总线链路；作动器远程控制器，所述作动器远程控制器具有第三总线链路，其中当所述主控制单元正常工作时，所述第一总线链路连接至所述第三总线链路，以在所述主控制单元与所述作动器远程控制器之间传递信息，以及当所述主控制单元非正常工作时，所述备份控制单元使所述第一总线链路与所述第三总线链路断开并且将所述第二总线链路连接至所述第三总线链路，以在所述备份控制单元与所述作动器远程控制器之间传递信息。

在一方面，所述电传飞控系统还包括：开关，其中所述备份控制单元基于所述主控制单元是否正常工作来控制所述开关将所述第一总线链路连接至所述第三总线链路或者将所述第二总线链路连接至所述第三总线链路。

在一方面，所述主控制单元和所述备份控制单元位于飞机的电子设备舱；并且所述作动器远程控制器位于所述飞机的相应舵面作动器上，其中所述第三总线链路从所述飞机的电子设备舱延伸至所述相应舵面作动器。

在一方面，在所述主控制单元与所述作动器远程控制器之间传递的信息包括由所述主控制单元生成的第一舵面驱动信号和/或由所述作动器远程控制器生成的反馈信号，在所述备份控制单元与所述作动器远程控制器之间传递的信息包括由所述备份控制单元生成的第二舵面驱动信号和/或由所述作动器远程控制器生成的反馈信号。

在一方面，所述作动器远程控制器根据所述第一舵面驱动信号或所述第二舵面驱动信号来控制舵面作动器，以驱动飞机舵面。

在一方面，所述主控制单元检测所述主控制单元与所述作动器远程控制器之间的主控通道的状态，在检测到所述主控通道故障时确定所述主控制单元非正常工作并使所述备份控制单元上电，所述备份控制单元上电后根据驾驶舱操纵设备生成的驾驶舱控制指令来计算所述第二舵面驱动信号。

在一方面，所述电传飞控系统还包括：所述主控制单元的第一电源链路；所述备份控制单元的第二电源链路；所述作动器远程控制器的第三电源链路，其中当所述主控制单元正常工作时，所述第一电源链路连接至所述第三电源链路，以由所述主控制单元向所述作动器远程控制器供电，以及当所述主控制单元非正常工作时，所述备份控制单元使所述第一电源链路与所述第三电源链路断开并且将所述第二电源链路连接至所述第三电源链路，以由所述备份控制单元向所述作动器远程控制器供电。

在本发明的一个实施例中，提供了一种飞机，包括如上任一项所述的电传飞控系统。

在本发明的一个实施例中，提供了一种电传飞控方法，其包括：检测主控制单元的状态；当所述主控制单元正常工作时，将所述主控制单元的第一总线链路连接至作动器远程控制器的第三总线链路，以在所述主控制单元与所述作动器远程控制器之间传递信息；以及当所述主控制单元非正常工作时，使所述第一总线链路与所述第三总线链路断开并且将备份控制单元的第二总线链路连接至所述第三总线链路以在所述备份控制单元与所述作动器远程控制器之间传递信息。

在一方面，所述主控制单元和所述备份控制单元位于飞机的电子设备舱；并且所述作动器远程控制器位于所述飞机的相应舵面作动器上，其中所述第三总线链路从所述飞机的电子设备舱延伸至所述相应舵面作动器。

在一方面，在所述主控制单元与所述作动器远程控制器之间传递的信息包括由所述主控制单元生成的第一舵面驱动信号和/或由所述作动器远程控制器生成的反馈信号，在所述备份控制单元与所述作动器远程控制器之间传递的信息包括由所述备份控制单元生成的第二舵面驱动信号和/或由所述作动器远程控制器生成的反馈信号。

在一方面，所述作动器远程控制器根据所述第一舵面驱动信号或所述第二舵面驱动信号来控制舵面作动器，以驱动飞机舵面。

在一方面，所述电传飞控方法还包括：检测所述主控制单元与所述作动器远程控制器之间的主控通道的状态，在检测到所述主控通道故障时确定所述主控制单元非正常工作并使所述备份控制单元上电，所述备份控制单元上电后根据驾驶舱操纵设备生成的驾驶舱控制指令来计算所述第二舵面驱动信号。

在一方面，所述电传飞控方法还包括：其中当所述主控制单元正常工作时，将所述主控制单元的第一电源链路连接至所述作动器远程控制器的第三电源链路，以由所述主控制单元向所述作动器远程控制器供电；以及当所述主控制单元非正常工作时，使所述第一电源链路与所述第三电源链路断开并且将所述备份控制单元的第二电源链路连接至所述第三电源链路，以由所述备份控制单元向所述作动器远程控制器供电。

附图说明

图1是根据一个实施例的分布式电传飞控系统架构图。

图2是根据本发明一个实施例的电传飞控系统的架构示意图。

图3是根据本发明一个实施例的主控制单元的控制通道架构图。

图4是根据本发明另一个实施例的备份控制单元的控制通道架构图。

图5是根据本发明一个实施例的备份控制单元控制信号示图。

图6是根据本发明一个实施例的电传飞控方法的流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，但不应以此限制本发明的保护范围。

本发明提出了一种改进的电传飞控系统和方法，其提供了主控制单元和备份控制单元。当主控制单元正常工作时，备份控制单元处于断电或待机状态，主控制单元的第一总线链路连接至作动器远程控制器的第三总线链路，以在主控制单元与作动器远程控制器之间传递信息。当主控制单元非正常工作时，使备份控制单元上电，备份控制单元使第一总线链路与第三总线链路断开并且将备份控制单元的第二总线链路连接至第三总线链路，以在备份控制单元与作动器远程控制器之间传递信息。

图1是根据一个实施例的分布式电传飞控系统100的架构图。该电传飞控系统可包括一个或多个飞控电子设备，例如图1中所示的飞控电子设备A、B、C。飞控电子设备可包括飞控计算机、飞控控制电子等。在其他实施例中，电传飞控系统可包括更多或更少的飞控电子设备。大多数飞控电子设备可位于飞机的电子设备舱(EE舱)，EE舱例如可位于前轮舱后侧、机身下方等处。

飞控计算机可接收驾驶舱操纵设备的操纵输入、外部系统接口的输入、以及飞机位姿数据等，并且可基于各种输入信号根据控制律计算舵面控制指令。例如，驾驶舱操纵设备可包括侧杆(或者杆盘)、脚蹬、配平控制板及手柄等，这些设备为三轴控制输入基本的操纵指令(例如，俯仰、滚转、偏航)。

飞控计算机可将计算出的舵面控制指令传递给各个飞控控制电子。飞控控制电子可采用指令-监控架构，以用于实现基本控制。飞控控制电子可对来自飞控计算机的舵面控制指令进行解算和监控，生成并输出舵面驱动信号。或者，飞控控制电子可将来自飞控计算机的舵面控制指令传递至远程作动器(例如，作为舵面驱动信号)。若飞控计算机故障，飞控控制电子也可根据驾驶舱操纵设备指令来计算舵面驱动信号，保证飞机仍能安全飞行和着陆。每个飞控控制电子可经由单独的总线连接至作动器远程控制器，并且可将舵面驱动信号传递给作动器远程控制器和/或接收来自作动器远程控制器的反馈数据。作动器远程控制器可根据舵面驱动信号控制相关联的作动器，以控制飞机舵面，例如，升降舵、方向舵、副翼、扰流板等。

如前所述，在这种分布式架构中仍然依赖于飞控电子设备集中处理驾驶舱操纵指令、飞机位姿传感器信号和作动器反馈信号等。但飞控电子设备经由单独的总线连接至各种作动器远程控制器将导致大量总线链路和电源链路，导致飞机重量增加和布局复杂性提高。

图2是根据本发明一个实施例的电传飞控系统200的架构示意图。电传飞控系统200可包括主控制单元210和备份控制单元220，备份控制单元220可具有独立的供电模块222。该备份控制单元可安装到电子设备舱内，无需改变作动器和作动器远程控制器的装配关系。

根据本发明的一个实施例，在飞控系统架构中，对于支持备份控制的作动器，例如舵面作动器252和254，其电源链路和总线链路由主控制单元210和备份控制单元220复用。例如，主控制单元210可具有相关联的第一总线链路215，备份控制单元220可具有相关联的第二总线链路225，作动器远程控制器251可具有相关联的第三总线链路245。另外，主控制单元210可具有相关联的第四总线链路216，备份控制单元220可具有相关联的第五总线链路226，作动器远程控制器253可具有相关联的第六总线链路246。

另外，主控制单元210可具有相关联的第一电源链路217，备份控制单元220可具有相关联的第二电源链路227，作动器远程控制器251可具有相关联的第三电源链路247。进一步，主控制单元210可具有相关联的第四电源链路218，备份控制单元220可具有相关联的第五电源链路228，作动器远程控制器253可具有相关联的第六电源链路248。

正常情况下，例如当主控制单元210正常工作时，备份控制单元220处于待机或断电状态，备份控制单元220可具有一部分电路上电以监视来自主控制单元210的信号。主控制单元210的电源链路和总线链路源常闭，将主控制单元210(例如，飞控电子端)和作动器远程控制器(例如，251和253)相连接，主控系统正常工作。主控制单元210的总线链路和电源链路可通过开关或交换机(例如，开关231、232、233、234)分别连接至对应作动器远程控制器的总线链路和电源链路。作为示例而非限定，该开关或交换机可默认将主控制单元210的链路连接至作动器远程控制器的对应链路。

参照图3，其示出了根据本发明一个实施例的主控制单元的控制通道架构图。当主控制单元210正常工作时，开关231将主控制单元210的第一总线链路215连接至作动器远程控制器251的第三总线链路245，以在主控制单元210与作动器远程控制器251之间传递信息；开关232将主控制单元210的第一电源链路217连接至作动器远程控制器251的第三电源链路247，以由主控制单元210(例如，电源控制模块213)向作动器远程控制器251供电。作为示例而非限定，在主控制单元与作动器远程控制器之间传递的信息包括由主控制单元生成的第一舵面驱动信号和/或由作动器远程控制器生成的反馈信号。

另外，开关233将主控制单元210的第四总线链路216连接至作动器远程控制器253的第六总线链路246，以在主控制单元210与作动器远程控制器253之间传递信息；开关234将主控制单元210的第四电源链路218连接至作动器远程控制器253的第六电源链路248，以由主控制单元210(例如，电源控制模块213)向作动器远程控制器253供电。

当主控制单元210正常工作时，驾驶舱控制指令传输至主控制单元210，主控制单元210的飞控计算机212和/或飞控控制电子211根据驾驶舱控制指令和飞机传感器信号，通过控制律计算舵面位置指令(或舵面驱动信号)，并通过相连接的总线链路将舵面驱动信号输出到对应的作动器远程控制器251、253，控制相应的作动器252、254驱动舵面运动。由此，作动器总线链路提供主控制单元和作动器远程控制器之间的通讯，主控制单元控制电源控制模块为作动器远程控制器供电。

返回图2，当主控制单元210中的飞控控制电子211或飞控计算机212发生故障(例如，共模失效)时，可启动备份控制单元220。

例如，主控制单元210可检测主控制单元210与作动器远程控制器251、253之间的主控通道的状态，并在检测到主控通道故障时使备份控制单元220上电。例如，在主控制单元的飞控控制电子全部故障失效的情况下，飞控计算机接收主控通道的状态信号，识别到主控通道故障后即向备份控制单元发出上电指令，使得备份控制单元220的各种组件由供电模块222供电，备份控制单元220被激活。备份控制单元220(例如，作动器控制逻辑221)随后可根据驾驶舱操纵设备生成的驾驶舱控制指令来计算和输出舵面驱动信号。

此外，备份控制单元220可将作动器的电源链路和总线链路切换到备份控制单元220的备份控制输出，从而继续为作动器远程控制器提供电源和指令，驱动作动器运动，支持飞机操纵。作为示例而非限定，备份控制单元220启动后可检测确认作动器远程控制器供电电压为零，则将原作动器总线链路源端从主控制单元切换至备份控制单元，并将作动器远程控制器电源从原电源控制模块213切换至备用电源(例如，供电模块222)；备份控制单元接收驾驶舱控制指令并计算控制指令(舵面驱动信号)，再将舵面驱动信号传输至作动器远程控制器，控制与其相对应的作动器驱动舵面运动。

参照图4，其示出了根据本发明一个实施例的备份控制单元的控制通道架构图。当主控制单元210的主控通道故障并启动备份控制单元220时，开关231将备份控制单元220的第二总线链路225连接至作动器远程控制器251的第三总线链路245，以在备份控制单元220与作动器远程控制器251之间传递信息；开关232将备份控制单元220的第二电源链路227连接至作动器远程控制器251的第三电源链路247，以由备份控制单元220(例如，供电模块222)向作动器远程控制器251供电。作为示例而非限定，在备份控制单元与作动器远程控制器之间传递的信息包括由备份控制单元生成的舵面驱动信号和/或由作动器远程控制器生成的反馈信号。

另外，开关233将备份控制单元220的第五总线链路226连接至作动器远程控制器253的第六总线链路246，以在备份控制单元220与作动器远程控制器253之间传递信息；开关234将备份控制单元220的第五电源链路228连接至作动器远程控制器253的第六电源链路248，以由备份控制单元220(例如，供电模块222)向作动器远程控制器253供电。

在一个实施例中，上述各个开关的操作可由备份控制单元220控制。如上所述，各开关或交换机可默认将主控制单元210的链路连接至作动器远程控制器的对应链路。而当主控制单元210的主控通道故障时，备份控制单元220可响应于上电而对各开关或交换机进行切换，从而将备份控制单元220的链路连接至作动器远程控制器的对应链路。

虽然图2-4示出了开关231-234在备份控制单元220内，但是应理解，开关231-234中的一者或多者可实现在备份控制单元220外部并且可由备份控制单元220进行状态切换。

当备份控制单元220工作时，驾驶舱控制指令传输至备份控制单元220，备份控制单元220的作动器控制逻辑221可根据驾驶舱控制指令，通过控制律计算舵面驱动信号，并通过相连接的总线链路将舵面驱动信号输出到对应的作动器远程控制器251、253，控制相应的作动器252、254驱动舵面运动。由此，作动器总线链路提供备份控制单元和作动器远程控制器之间的通讯，备份控制单元控制供电模块为作动器远程控制器供电。

应理解，图2-4示出了两个舵面作动器252和254及相关联的设备和连接仅作为示例。在其他实施例中，电传飞控系统可包括更多或更少的舵面作动器及对应的设备和连接。例如，更多的舵面作动器可支持备份控制，这些舵面作动器的电源链路和总线链路可选择性地被连接至主控制单元或备份控制单元。

在本发明中，备份控制单元可复用原总线链路及电源链路。在主控制单元的飞控控制电子全部故障失效情况下，备份控制单元可接替主控制单元工作，接收驾驶舱控制指令并将指令信号传输至作动器远程控制器，控制与其相对应的作动器驱动舵面运动。

通过采用备份控制单元，能够减少或避免主控制单元失效造成的舵面失控问题。通过复用现有分布式飞控系统中的总线及电源链路，可在不增加额外的传输电缆或接口的情况下，实现备份控制。例如，主控制单元和备份控制单元可位于飞机的电子设备舱(EE舱)，并且作动器远程控制器位于飞机的各个相应的舵面作动器上。主控制单元和备份控制单元可彼此邻近，从而将切换总线链路及电源链路的开关布置成靠近主控制单元或备份控制单元，以减少备份控制单元使用的额外的总线链路及电源链路的长度。而开关至作动器远程控制器之间的总线链路和电源链路可被复用，相比于使用从备份控制单元到作动器远程控制器的单独的总线链路和电源链路(尤其是存在分布于各种舵面的大量作动器远程控制器时)，显著减少了传输电缆或接口的数量。

进一步地，通过实现传输链路的物理切换，消除了备份系统控制指令与正常飞行控制系统指令混合的可能性。此外，本发明可适用于对既有系统增加备份控制的应用场景，对原飞控系统的架构、安装、接口、电缆布置及控制回路影响最小化。

图5是根据本发明一个实施例的备份控制单元控制信号示图。

当主控制单元的飞控计算机和飞控控制电子正常工作时，备份控制单元220处于断电或待机状态。当飞控计算机接收到主控通道发生故障的状态信号时，飞控计算机可通过总线链路控制备份控制单元供电，例如从主控制单元的电源控制模块213为备份控制单元提供电源(例如，28V或其他电压)，或者由备份控制单元自带的供电模块为备份控制单元提供电源，供电完成后备份控制单元将被激活。

当主控制单元正常工作时，备份控制单元处于断电或待机状态，主控制单元的电源控制模块可直接向作动器远程控制器供电。当备份控制单元被激活后，可由备份控制单元向作动器远程控制器供电。

驾驶舱控制指令可以传输至主控制单元和备份控制单元。当主控制单元正常工作时，备份控制单元不输出激励信号、不读取反馈，仅主控制单元(例如，飞控电子设备)接收驾驶舱控制指令；当备份控制单元被激活后，备份控制单元发出激励并接收驾驶舱控制指令。备份控制单元可将驾驶舱控制指令转换为舵面位置指令，作动器控制回路运算仍然在作动器远程控制器中完成。

作动器/作动器远程控制器到主控制单元(例如，飞控电子设备)的作动器总线链路可分出一路，连接到备份控制单元，如图5所示。当主控制单元正常工作时，作动器总线链路信号在主控制单元和作动器/作动器远程控制器之间传输；当备份控制单元被激活后，作动器总线链路信号在备份控制单元和作动器/作动器远程控制器之间传输；备份控制单元满足作动器总线链路协议并按主控制单元的飞控电子设备和作动器远程控制器的EICD定义设计，通过作动器总线链路对作动器进行控制并读取反馈数据。

备份控制单元上电激活后，备份控制单元启动后检测确认作动器远程控制器的供电电压为零后，将作动器总线链路源端从飞控控制电子切换至备份控制单元模块控制，同时将作动器远程控制器电源从电源控制模块切换至备用电源。

图6是根据本发明一个实施例的电传飞控方法的流程图。该电传飞控方法可由飞控系统、计算机、处理器、控制器、集成电路等设备来实现。

在步骤601，可检测主控制单元的状态。例如，飞控计算机可检测主控制单元与作动器远程控制器之间的主控通道的状态。

在步骤602，可确定主控制单元的状态是否正常。如果主控制单元正常工作(即，主控通道正常)，则该过程前进至步骤603。相反，如果主控制单元非正常工作(即，主控通道非正常)，则该过程前进至步骤612。

在步骤603，将主控制单元的第一总线链路连接至作动器远程控制器的第三总线链路，以在主控制单元与作动器远程控制器之间传递数据。在主控制单元与作动器远程控制器之间传递的数据可包括由主控制单元生成的舵面驱动信号和/或由作动器远程控制器生成的反馈信号。

在可选步骤604，可将主控制单元的第一电源链路连接至作动器远程控制器的第三电源链路，以由主控制单元向作动器远程控制器供电。

在步骤605，主控制单元可根据驾驶舱操纵设备生成的驾驶舱控制指令来计算第一舵面驱动信号，并且可将第一舵面驱动信号经由第一总线链路和第三总线链路提供给作动器远程控制器。

在步骤616，作动器远程控制器可相应地基于第一舵面驱动信号来控制舵面作动器，以驱动飞机舵面。

回到步骤602，如果主控制单元非正常工作(即，主控通道非正常)，则该过程前进至步骤612。

在步骤612，在检测到主控通道故障时，使备份控制单元上电。

在步骤613，备份控制单元上电后，可使第一总线链路与第三总线链路断开并且将备份控制单元的第二总线链路连接至第三总线链路，以在备份控制单元与作动器远程控制器之间传递数据。在备份控制单元与作动器远程控制器之间传递的数据可包括由备份控制单元生成的舵面驱动信号和/或由作动器远程控制器生成的反馈信号。

在可选步骤614，可将备份控制单元的第二电源链路连接至作动器远程控制器的第三电源链路，以由备份控制单元向作动器远程控制器供电。

在步骤615，备份控制单元可根据驾驶舱操纵设备生成的驾驶舱控制指令来计算第二舵面驱动信号，并且可将第二舵面驱动信号经由第二总线链路和第三总线链路提供给作动器远程控制器。

在步骤616，作动器远程控制器可相应地基于第二舵面驱动信号来控制舵面作动器，以驱动飞机舵面。

应理解，上述各步骤可按照各种合适的次序或并发地执行，而不限于以所示的次序执行。例如，步骤603-605中的任意两者可按不同的次序执行或者并发地执行，步骤613-615中的任意两者可按不同的次序执行或者并发地执行。

本发明提出的备份控制系统和方法至少具备以下优点：

1.可复用现有分布式飞控系统中的总线及电源链路，在不增加额外的传输电缆或接口的情况下，实现备份控制；

2.在备份控制单元中实现传输链路通道切换，消除备份系统控制指令与正常飞行控制系统指令混合的可能性；

3.可适用于对既有系统增加备份控制的应用场景，对原飞控系统的架构、安装、接口、电缆布置及控制回路影响最小化。

以上描述的方法和装置的各个步骤和模块可以用硬件、软件、或其组合来实现。如果在硬件中实现，结合本公开描述的各种说明性步骤、模块、以及电路可用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、或其他可编程逻辑组件、硬件组件、或其任何组合来实现或执行。通用处理器可以是处理器、微处理器、控制器、微控制器、或状态机等。如果在软件中实现，则结合本公开描述的各种说明性步骤、模块可以作为一条或多条指令或代码存储在计算机可读介质上或进行传送。实现本公开的各种操作的软件模块可驻留在存储介质中，如RAM、闪存、ROM、EPROM、EEPROM、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、云存储等。存储介质可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，并执行相应的程序模块以实现本公开的各个步骤。而且，基于软件的实施例可以通过适当的通信手段被上载、下载或远程地访问。这种适当的通信手段包括例如互联网、万维网、内联网、软件应用、电缆(包括光纤电缆)、磁通信、电磁通信(包括RF、微波和红外通信)、电子通信或者其他这样的通信手段。

在各实施例中给出的数值仅作为示例，而不作为对本发明范围的限制。根据具体实践，各个组件的具体参数可以根据需要合适地设置，而不限于本文中作为示例给出的具体值。此外，作为一个整体技术方案，还存在其他没有被本发明权利要求或说明书所列举的元器件或者步骤。而且，一个元器件的单个名称不排除该元器件的其他名称。

还应注意，这些实施例可能是作为被描绘为流程图、流图、结构图、或框图的过程来描述的。尽管流程图可能会把诸操作描述为顺序过程，但是这些操作中有许多操作能够并行或并发地执行。另外，这些操作的次序可被重新安排。

所公开的方法、装置和系统不应以任何方式被限制。相反，本公开涵盖各种所公开的实施例(单独和彼此的各种组合和子组合)的所有新颖和非显而易见的特征和方面。所公开的方法、装置和系统不限于任何具体方面或特征或它们的组合，所公开的任何实施例也不要求存在任一个或多个具体优点或者解决特定或所有技术问题。

本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种电传飞控系统，其特征在于，包括：

主控制单元，所述主控制单元具有第一总线链路；

备份控制单元，所述备份控制单元具有第二总线链路；

作动器远程控制器，所述作动器远程控制器具有第三总线链路，

其中当所述主控制单元正常工作时，所述第一总线链路连接至所述第三总线链路，以在所述主控制单元与所述作动器远程控制器之间传递信息，以及

当所述主控制单元非正常工作时，所述备份控制单元使所述第一总线链路与所述第三总线链路断开并且将所述第二总线链路连接至所述第三总线链路，以在所述备份控制单元与所述作动器远程控制器之间传递信息。

2.如权利要求1所述的电传飞控系统，其特征在于，还包括：

开关，其中所述备份控制单元基于所述主控制单元是否正常工作来控制所述开关将所述第一总线链路连接至所述第三总线链路或者将所述第二总线链路连接至所述第三总线链路。

3.如权利要求1所述的电传飞控系统，其特征在于：

所述主控制单元和所述备份控制单元位于飞机的电子设备舱；并且

所述作动器远程控制器位于所述飞机的相应舵面作动器上，其中所述第三总线链路从所述飞机的电子设备舱延伸至所述相应舵面作动器。

4.如权利要求1所述的电传飞控系统，其特征在于：

在所述主控制单元与所述作动器远程控制器之间传递的信息包括由所述主控制单元生成的第一舵面驱动信号和/或由所述作动器远程控制器生成的反馈信号，

在所述备份控制单元与所述作动器远程控制器之间传递的信息包括由所述备份控制单元生成的第二舵面驱动信号和/或由所述作动器远程控制器生成的反馈信号。

5.如权利要求4所述的电传飞控系统，其特征在于：

所述作动器远程控制器根据所述第一舵面驱动信号或所述第二舵面驱动信号来控制舵面作动器，以驱动飞机舵面。

6.如权利要求4所述的电传飞控系统，其特征在于：

所述主控制单元检测所述主控制单元与所述作动器远程控制器之间的主控通道的状态，在检测到所述主控通道故障时确定所述主控制单元非正常工作并使所述备份控制单元上电，

所述备份控制单元上电后根据驾驶舱操纵设备生成的驾驶舱控制指令来计算所述第二舵面驱动信号。

7.如权利要求1所述的电传飞控系统，其特征在于，还包括：

所述主控制单元的第一电源链路；

所述备份控制单元的第二电源链路；

所述作动器远程控制器的第三电源链路，

其中当所述主控制单元正常工作时，所述第一电源链路连接至所述第三电源链路，以由所述主控制单元向所述作动器远程控制器供电，以及

当所述主控制单元非正常工作时，所述备份控制单元使所述第一电源链路与所述第三电源链路断开并且将所述第二电源链路连接至所述第三电源链路，以由所述备份控制单元向所述作动器远程控制器供电。

8.一种飞机，包括如权利要求1-7中任一项所述的电传飞控系统。

9.一种电传飞控方法，其特征在于，包括：

检测主控制单元的状态；

当所述主控制单元正常工作时，将所述主控制单元的第一总线链路连接至作动器远程控制器的第三总线链路，以在所述主控制单元与所述作动器远程控制器之间传递信息；以及

当所述主控制单元非正常工作时，使所述第一总线链路与所述第三总线链路断开并且将备份控制单元的第二总线链路连接至所述第三总线链路以在所述备份控制单元与所述作动器远程控制器之间传递信息。

10.如权利要求9所述的电传飞控方法，其特征在于：

所述主控制单元和所述备份控制单元位于飞机的电子设备舱；并且

所述作动器远程控制器位于所述飞机的相应舵面作动器上，其中所述第三总线链路从所述飞机的电子设备舱延伸至所述相应舵面作动器。

11.如权利要求9所述的电传飞控方法，其特征在于：

在所述主控制单元与所述作动器远程控制器之间传递的信息包括由所述主控制单元生成的第一舵面驱动信号和/或由所述作动器远程控制器生成的反馈信号，

在所述备份控制单元与所述作动器远程控制器之间传递的信息包括由所述备份控制单元生成的第二舵面驱动信号和/或由所述作动器远程控制器生成的反馈信号。

12.如权利要求11所述的电传飞控方法，其特征在于：

所述作动器远程控制器根据所述第一舵面驱动信号或所述第二舵面驱动信号来控制舵面作动器，以驱动飞机舵面。

13.如权利要求11所述的电传飞控方法，其特征在于，还包括：

检测所述主控制单元与所述作动器远程控制器之间的主控通道的状态，在检测到所述主控通道故障时确定所述主控制单元非正常工作并使所述备份控制单元上电，

所述备份控制单元上电后根据驾驶舱操纵设备生成的驾驶舱控制指令来计算所述第二舵面驱动信号。

14.如权利要求9所述的电传飞控方法，其特征在于，还包括：

其中当所述主控制单元正常工作时，将所述主控制单元的第一电源链路连接至所述作动器远程控制器的第三电源链路，以由所述主控制单元向所述作动器远程控制器供电；以及

当所述主控制单元非正常工作时，使所述第一电源链路与所述第三电源链路断开并且将所述备份控制单元的第二电源链路连接至所述第三电源链路，以由所述备份控制单元向所述作动器远程控制器供电。