JPS59171795A - 設定された高度を自動的に予測し、かつ捕捉する航空機の飛行制御方法および装置 - Google Patents

設定された高度を自動的に予測し、かつ捕捉する航空機の飛行制御方法および装置

Info

Publication number
JPS59171795A
JPS59171795A JP59017631A JP1763184A JPS59171795A JP S59171795 A JPS59171795 A JP S59171795A JP 59017631 A JP59017631 A JP 59017631A JP 1763184 A JP1763184 A JP 1763184A JP S59171795 A JPS59171795 A JP S59171795A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
aircraft
altitude
value
generating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP59017631A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH078679B2 (ja
Inventor
テリー・エル・ズワイフアル
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sperry Corp
Original Assignee
Sperry Rand Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=23890468&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JPS59171795(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Sperry Rand Corp filed Critical Sperry Rand Corp
Publication of JPS59171795A publication Critical patent/JPS59171795A/ja
Publication of JPH078679B2 publication Critical patent/JPH078679B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/04Control of altitude or depth
    • G05D1/06Rate of change of altitude or depth
    • G05D1/0607Rate of change of altitude or depth specially adapted for aircraft
    • G05D1/0615Rate of change of altitude or depth specially adapted for aircraft to counteract a perturbation, e.g. gust of wind
    • G05D1/0623Rate of change of altitude or depth specially adapted for aircraft to counteract a perturbation, e.g. gust of wind by acting on the pitch

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Navigation (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (1)  発明の技術分野 本発明は、航空機用自動飛行制御装置に関するものであ
り、より詳細に述べれば、所定の値以下で飛行経路と直
角の加速度を保持するように実際の高度捕捉中に高度捕
捉開始を予測し、かつ航空機の飛行経路を一制御する装
置に関するものである。
(2)先行技術についての説明 最も近代的な画業用輸送航空機においで、一般用航空機
および軍事用航空機は自動飛行制御装置を備えている。
これらの自動Hq行制御装儀゛によって、一般に、マツ
ノ・数、対気速度、垂直速度、グライドスロープ等の所
望の飛行基準値を達成し、かつ保持するよう航空機の飛
行経路を変更する能力が操縦士に与えられる。
更に、殆んどの自動飛行制御装置は高置捕捉副装置を備
えておシ、それによって、航空機が全く異なる高度にあ
っても、所望の高度が操縦士によって設定され、かつ所
定の条件が達成されると自動的にその高度を捕捉できる
ようにしている。設定された高度に対して上昇(もしく
は、下降)中、航空機の対気データ計算機によって、高
度捕捉サブモードパラメータ、高度エラー、設定高度と
実際の高度との差(以下h8と称する)である、ならび
に実際の垂直速度(以下ha )すなわち高度レートと
が連続的に。
与えられる。heおよびhaとが所定通り組合わされる
と設定された高度の捕捉が開始される。
そのよ゛うな先行技術による高度捕捉サブモードの一般
に代表的なものとして、やはり本出願人による「航空機
用予選択高度制御装置」と称する米国特許第3,240
,446号がある。該米国特許による装置では、項(h
e  Kha)が零値に達すると高度捕捉が開始され、
(he−Kha)を零附近に保持すること、yよって設
定された高度への漸近的飛行経路が結果とし、て生ずる
。定数にの値によって、捕捉操縦の時定数、すなわち期
間が定められ、適時に高度捕捉が行なわれると共に、航
空機の加速が容認しうる値で飛行経路に垂直(g効果)
に保持されるよう一般に選択されている。Kの小さな値
に対してば、航空機が捕捉開始時において比較的高い高
度レートにある場合、容認しえない加速レベルを受ける
ことがある。逆に、Kの大きな値に対しては、捕捉しく
1始時、容認しえない高度対時間の長い捕捉周期が低い
高度レートで発生する。
別の先行技術による高度捕捉ザブモードが、本出願人に
よる「航空機自動飛行制御装置用高度捕捉モード」と称
する米国特許出願第197.735号で明らかにされて
いるが、そこでは、Kの値は捕捉開始時において航空機
の実際の縮度レートに比例し、それによって高度捕捉操
縦のための円弧飛行経路が指令される。この技術によっ
て飛行経路に垂直な所定の定加速の指令を可能にするが
、一方では高い初期高度レートに対し非常に犬なる高度
エラーで高度捕捉が開始され−ることになり、高度レー
トとして所望の高度のオーバーシュートを受けることに
なり、したがってKの値が零に向かって低減される。更
に、高位の初期高度レートに比例したKの大きな値によ
って、本発明による装置の乱気流に対する感度が良好と
なるようにし向けられるが、対気データ計算機による高
度レートの測定値についての前記効果は周知のものであ
る。
上記高度捕捉技術の双方において大気に対する空中の固
定経路が指令される。指令された経路の変化の率は飛行
経路に対する航空機の加速度を表わしている。上記特許
第3,240,446 号による技術において、指令さ
れた経路によって、設定された高度への漸近的進入を生
じ、これにより、様々々垂直加速度を生じる。上記特許
出願第117,735号による技術では指令された経路
は円形であり、故に、高度捕捉を通しての一定の加速度
を表わす。
いずれの技術についても、重大な欠点としては、航空機
に関する合成垂直加速は必すしも捕捉操縦の初めに際し
、もしくは捕捉操縦中、指令されたものではないことで
ある。例えば、実際の速度より遅い指令された速度を捕
捉するよう自動操縦装置が指令したことによって捕捉捨
編開始直前に、航空機の高度レートが上昇している場合
、最初、航空機の実際の飛行経路は指令された飛行経路
と非常に異なる。指令された飛行経路への合成補正によ
って容認しえないレベルの垂直加速を生じさせることが
ある。
本発明によって上記の欠点は全て克服される。
本発明によって、初期高度捕捉の予測が行なわれ、航空
機の実際の飛行経路が、捕捉操縦を開始する際、指令さ
れた飛行経路と一致するようにしている。故に、航空機
の経路補正による容認し見ない垂直加速が避けられる。
更に、本発明によって、指令された捕捉が、現状によっ
て、漸近的捕捉、円形捕捉、もしく(ハそれら双方の組
合わせのいずれかと々るようにKの値の決定は変更され
る。
(3)発明の概要 本発明は、設定された高度の自動捕捉の緊急な開始を予
測し、航空機の実際の経路と捕捉操縦による指令された
飛行経路との相関を保証する手、段を提供するものであ
る。更に、捕捉操縦の指令された飛行経路は、飛行経路
に垂直な最小加速度で適時高度捕捉を行なうために漸近
的飛行経路、円形飛行経路、もしくはその双方の絹合せ
のいずれかに対する航空機の高度レートの関数として適
合する。
(4)良好な実施例についての説明 本発明は、自動操縦装置に完全に結合され、かつ上昇も
しくは下降モードから高度捕捉モードへ自動的に、かつ
適合可能に航空機を遷移する装置を備えたいかなる自動
操縦システム、もシ、<は、いかなる性能管理ンス′テ
ム(PMS)にも有効である。例えば、PMSでは、所
定の、もしくはプログラムされた高度、あるいは手動に
よって設定された高度に対して、−上昇、または下降中
、所定のプログラムされた対気速1i、も[7くはマツ
ハ数を維持し、かつ自動的にそのような高度を捕捉1−
1その後前記高度を保持するのが、よく望まれる。同時
に、自動操縦装置でも、設定された高度捕捉で終わる自
動上昇、もしくは下降モードを有することが、よく望ま
れる。いずれの装置においても、上昇もしくは下降は、
通常、ある所望の、あるいは指令された対気速度、マツ
ノ・数あるいは垂直速度で行なわれるが、これはこの指
令されたパラメータが航空機のピッチ姿勢を制御するこ
とによって制御されているためである。以下に示す実施
例では、指令された一定のマツノ・数で上昇もしくは下
降が行なわれるが、その速度は航空機のピンチ姿勢を制
御することによって維持される。本発明は、もちろん、
このモード以外にも適合可能である。
本発明を説明するため、航空機が、ある所定の、もしく
はプログラムされたマツノ・数で上昇するよう指令され
たとし、上昇後航空機は、プログラムされた、す彦わち
設定された高度を捕捉し、維持することになっていると
゛仮定する。
上昇の終わりに向けて指令された速度が何らかの理由で
減少した場合、マツノ・・オン・ピッチ速度制御はピッ
チ・アップを指令[2、速度を減少させ、より大きな上
昇率を生ずる。新規な速度が得られる前に高度捕捉モー
ドが開始された場合、自動操縦装置への指令によって速
度を減少させるピッチ・アップから高度を捕捉するピッ
チ・ダウンへと移行する際、ピッチ遷移が発生し、乗客
および乗員に不快感を与えたり、あるいは驚かせたりす
る、飛行経路に垂直な過度の加速度すなわち、過度の1
を生じる。本発明によれば、高度捕捉モードが開始され
る前にどの位の時間があるのかを予定し、かつ残り時間
が低減される際指令信号への制限を減少させることによ
りこの遷移は、はぼ、減少もしくは除去される。
高度捕捉制御に関する式は he  Kha”0          (1)である
但し、 he は選択(設定)された高度と実際の高度間のフィ
ート(但し、1フイートは30.48cIIL)による
高度エラー h8 は1分間当りのフィートによる実際の高度レート
(上昇率) K は捕捉飛行経路の形状および選択はれたA/&を捕
捉するのに必要な時間とを決定する特性定数 を夫々表わす。
式(1)より、高度捕捉開始に先立つ時間は下記の通り
であることが判る。
但し、2本の垂直線゛罎通常、パラメータの絶対値を表
わす。
この時間は捕捉モードパラメータから得うれるので、自
動操縦に対するマツ・・指令信号の限界をある所定の残
)時間に寂けるある最大値から捕捉開始時における低い
値、もしくは零値にまで直線的に減少させ、従って上記
遷移が発生する可能性を除外するのに用いられる。
更に、本発明によって、定数にの値それ自体が変化して
、高度捕捉モード中過度の2が生じないことを保証し、
かつ捕捉開始時、もしくは捕捉操懐中の実際の高度レー
トに”+1B 4足カ速行経路の形状を適合させること
もできる。
定数にの値は、上記制御式(1)より下記の如く決定さ
れる。
ha この値は、次いで、捕捉操縦がどこで開始される(フィ
ートで)かを決定するけが)てなく、捕捉飛行経路の形
状、すなわち、Kが一足であシ続ける場合、指数的経路
を、甘たれに比例し続ける場合は、円形経路をも決定す
る。(3)の導函数をとって、選択されたEQ度が変更
は匙ないと仮定すると、 ha+Kha”0       ’(4’)となる。
捕捉中、生じた最大gは下記の如<haK関係している
のが判る。
故に、 ha ”g(32,17)      (6)(6)を
(1)に代入すると、 −ha+に4g (5217)二〇 そして再びKについて解くと下記のようになる。
従って、指令されるべき所望の最大gによって捕捉開始
時のいずれの高度レートに対しても、Kの値が定められ
る。以下述べるように、所望の最大gは、高度捕捉飛行
経路〃二漸近的、もしくは円形、あるいはその双方の組
合せかを決定するのに用すられる。
本発明は、従来のアナログ回路および計算技術を使用す
ることによシ、もしくは従来の全デジタル技術を使用す
ることにより、あるVlはまた従来のハイブリッドなデ
ジタル/アナログ技術を使用することによって実施婆れ
てもよい。
本発明の理解を平易にする/ζめ、第1図に(シ1示し
た如く、一般のアナログ型式を使用し2て説明するが、
前記アナログ型式は、ブロック図形式でプログラム可會
旨なデジタルJ+(至)機のプログラムを表わしても」
、<前記のデジタル帽わ:機にお込では種々のアナログ
入力がデジタル処理を行なうためにデジタル信号に変換
され、杉々のデジタル出力は舵面サーボモータ等f:駆
動するためにアナログ信号に変進されることが判る。
第1図に関してi、jiべると、航空機が設定された高
度よシかなり下(、・こあシ、かつ自動飛行制御装置が
、選択された、ずなわらプログラムされたマツハ数を捕
捉するように航窮機の)1に新経路を制御していると仮
定する。スイッチブレード44け8−7−42に接続し
て図示の位置にあるが、これは高度エラーが実際の高度
レートよりも実質的に犬であり、故に線8および58の
これらの信号に応答する零検知器59によって図示の位
置にスイッチ装置44が維持されるためである。航空機
の実際のマツノ・数Mを表わす信号は、例えば、従来の
対気データ計算機から発生され、線28上に発生する。
選択されたマツハ数、例えば、適当寿制御盤を操縦士が
入力することによって発生する前記選択されたマツハ数
、もしくは、例えば燃料節約を効果的にするように性能
管理計算機によって発生される計算されたマツハ数に比
例する信号が線35に発生し7、通常の加算装置ろ6に
与えられる。線34を介して端子29の信号である実際
の航空機のマツハ数も通、常の加算装置3乙に薦えられ
る。加算装置66の出力が線67に発生し、マンノ1エ
ラー、す々わち、選択されたマツハ数と航空機の実際の
マツハ数との差ΔMとなる。
端子29の信号は通常のレート発生器60にも印加され
る。レート発生器30の出力は線61に現われ、実際の
マツハ数の変化速度に比例する信号、す々わちマツノ・
レートMとなる。
マツハレートは利得係数02と乗算器62で乗算され、
通常の態様でマツノ・数捕捉サブモードのダンピングを
行なう。乗算器32の出力は線66に発生し、通常の加
算装置38に印加され、そこで線37のマツノ・エラー
信号に代数的に加えられる。従って線39に発生ずる加
算装置38の出力は本発明の可変リミッタ40に与えら
れるが、前記リミッタ40は図示の特性曲線40、を有
している。可変リミッタ40の出力は、線41に発生す
るが、上記の如く捕捉開始に対する残り時間である、可
変Tの関数である。綜41の信号は端子42およびスイ
ッチブレード44を介して加算装置45へ与えられ、図
示の如く自動操縦装置用ピッチ命令を構成する。加算装
置45の出力が線47に発生するが、前記出力は、スイ
ッチ装置44の信号に線46上のピッチ角およびピッチ
レート、ならびに昇降舵位置帰環路51が代数的に付加
された信号から周知の従来の態様で構成されている。前
記線47の信号はピッチサーボ48に与えられ、舵面5
0を移動させ、従って、再び周知の態様で、航空機を対
応する補正ピッチレートにもっていく。上記の如く、マ
ツノ・数制御は説明されており、かつ、前記制御は、対
気速度制御、垂直速度制御、飛行経路角度制御等にも同
様に適合しうろことが判る。本発明の一つの特徴によれ
ば、いずれのこれらの自動飛行制御装置のサブモードの
いずれの式の指令信号の・慨当範囲も制限するよう新規
な可変リミッタ4Gが使用されている。従って、可変制
限装置40以外の今まで説明してきた装置は、一般的に
従来のマツハ・オン・ピッチ制御装置を構成するもので
あ’) 、1iiJ記マツハ・オン・ピッチ制御装置で
は、選択された高度へと上昇中選択されたマツノ・速度
を維持するためにマツハ−エラー関数として航空機のピ
ッチ姿勢が調整される。
上記のマツハ保持動作と同時に・、以下り、と称する選
択された高度値に比例する信号が高度選択ダイアル54
を手動で設定することによって機械的連結装置55を介
して高度選択器2に与えられるが、前記高度選択ダイア
ル54は図示された通常の表示装置52にh8の1面を
表示するのに使用されてもよい。例えば対気データ計算
機1から発生された航空機の実際の高度h8に比例する
信号は、高度選択器2からの信号h8と同様加算装置3
に連続的に与えられる。線4の加算装置3の出力は故に
値(h、−ha)を表わすが、前記値は、もちろん、高
度偏位、すなわち高度エラーheである。高度エラー信
号heは端子5および線5aを介して通常の絶対値検出
器55に与えられる。絶対値検出器55は従来の態様で
作動し、もちろん、実際には、アナログ、もしくはデジ
タルのいずれでもよい。高度エラー絶対値検出器55の
出力は線9に発生し、従来の除算器110分子として与
えられる。
航空機の実際の高度レートiaに比f1する信号も対気
データ計算機1から線15に連続的に与えられる。この
信号は端子16に発生し、線16aを介して高度レート
絶対値検出器56に与えられる。絶対値検出器56は前
記の絶対値検出器55と[司−のものである。絶対値検
出器56の出力は線10に発生し、除算器110分母と
して与えられる。線12の除算器11の出力は(he/
ha)、の絶対値の商を表わしている。
次いで(he/ha)の絶対値は、航空機の現上昇レー
ト、もしくは高度レートでheを零に低減するのに必要
とされる時間の測定値であることが判る。すなわち、(
h e / h a )は航空機が上記の如く選択され
た高度を達成するのに要した時間を表わしている。
高度レー) haの絶対値に比例する信号は、また、線
17上にも発生し、利得係数G1を発生する乗算器18
に与えられる。G1の値は上記の如く制御装置によって
指令されつる最大垂直加速度に比例する。G19の乗算
器18の出力はIJ ミッタ20に与えられるが、前記
リミッタ20の制限特性は図示されている。リミッタ2
0が機能することによって高度捕捉に対する指令された
飛行経路のどのセグメントが実際に漸近的になるのか、
および/あるいはどの部分が円形になるのかが決足され
る。この制御についての詳細を以下に説明する。
線21のリミッタ20の出力は上記式(3)で連された
高度の最終捕捉才でに要する時間に比例する。端子22
に明、われる・Kの値は線26を介して加算装置16へ
、および線24.を介して乗算器26へと与えられる。
線14の加算装置t13の出力は上記式(2)における
Tの値を表わすが、前記値Ti−1:高度捕捉操縦開始
前の残9時間の測定値である。
Tの値は線14を介して可変IJ ミッタ40に与えら
れる。可変1ノミツタ40は、通常、Tの値がある所定
の値、例えば60秒よυ犬となった時ピッチサーボ48
に対して所定のせ大許容指令を可能にするよう構成され
ている。しかし    ゛ながら、捕捉開始に対する時
間が短かくなると、線39のマツハ指令信号への制限も
同様に減少され、時間Tが零に近づくと制限も答近くに
なる。従って、捕捉開始時、もしくは捕捉開始近くにお
いて、自動操縦装置に対する人なるピッチ指令は−切あ
シ得ず、故に過度なyを発生する遷移も一切起0り得な
“・      設定航空機が、ある、例えば高い上昇
率で手呑拝された高度に進入する際、式(1)に従い、
乗算器26を介し7て、高度レート掛けるリミッタ20
の出力であるKの最大値、に等しい高度が達成される。
このことによって加算器7から零出力が発生され、零検
出器59によって接点45てスイッチ装置44が切シ換
えられ、高度41)j捉操縦が開始される。Kの値に関
するりピック20の作用によって高度レートの高い値で
、Kの初期値は、所定の高い値、例えば0.45秒と1
.るよ的飛行経路を生ずる。航空機が指令されたAll
近的飛行経路に沿って進む時、11aは、緑19の利得
係数G1の出力を同様の仲様で減少きせて低減する。綻
19の値が所定の最大値より少ない値に減少した場合、
リミッタ20の出力(値K)は連続し7て高度レートh
aに比例する。この作用によって、線27の乗算器26
の出力に発生するKMaの作用を通して円形飛行経路の
指令が発せられる。高度レートLが減少し続けるにつれ
、線19に発生するその値は同様の態様で減少する。線
19に発生する値がある所定の最小値よシ小さな値とな
った場合、リミッタ20によってKの値はその低い定数
値に保持され、指令された経路が、設定された高度に対
して漸近的な飛行経路へと変換する。従って、リミッタ
20は、捕捉開始時航空機がどんな高度レートで飛行し
て−ても、捕捉飛行経路を適合させ、利得G1によって
設定された最大gレベルを越えずにこれを達成すること
が判る。
今述べた作用は第2図に図示されているが、前記第2図
は高度偏位he対高度レし) haのグラフである。直
線61および線62は上記式(1)に対する解を表わし
ている。但し、直紡61はKの最大定数値を表わし、直
線62ばKの最小定数値を表わす。これらの解によって
、設定された高度への漸近的飛行経路が生ずる。曲線6
0ば、Kがhaに比例し、設定された高度に対して実質
的に円形の飛行経路を生ずる場合の上記式に対する解を
表わしている。
リミッタ20の作用によって、haの値がポイント63
に対応する値以下になる寸で飛行経路61(最大限界値
によって区定されている)が指令される。ポイント63
でKの値ばlxaと共に変化し、指令された経路は実質
的に円形になり、Maがポイント64に対応する値以下
になる成されるまで漸近的経路が指令される。
漸近的、もしくは円形の指令された飛行経路の形状は、
高度操縦が開始する際のhaの値に左右される。高度レ
ー) haによって線19に信号が先生され、リミッタ
20によって許容された最大値を越えた場合、指令され
た飛行経路は最初漸近的であり、次いで円形となり、最
後にもう一度漸近的になる。線19の初期信号がリミッ
タ20によって許容された最大値以下になった場合、指
令された飛行経路は最初円形となり、次いで漸近的にな
る。線19の信号が最初リミッタ20によって許容され
た最小値以下の場合、指令された飛行経路は全く漸近的
である。これらの飛行経路は全て所定の最大垂直加速度
、す々わちgレベルを越えること々く達成される。
第3図は、高度偏位heおよび高度捕捉操縦が開始され
てからの経過時間を描いたグラフである。線65は、K
の定最小直に対する指令された飛行経路を図示[7たも
のである。前記詳路は円形部分の一切ない選択された高
度に漸近的に接近しているのが判、る。線66は、Kの
値がリミッタ20の最大制限値以下のままであり、かつ
円形捕捉操縦によって、漸近的経路が指令される際にの
値が最小値に達する廿で円形捕捉操縦が生じる際の指令
された飛行経路を図示している。線67によってKは、
最初、最大定数と々凱次いでhaと共に変化し、ついに
最小定数と々るのが描かれている。従って、)1ヒ行経
路は漸近的から円形へ、最後に貴び漸近的へと変化する
上記のことから、本発明によって下記の改良された高度
捕捉特性が提供されることが判る。
1)いずれの自動操縦ピッチサブモードピッチサーボに
対する指令も高度捕捉操縦が1:」始される前の残り時
間の関数として連続的に制限される。
2)いずれの自動操縦サブモードからのピッチサーボに
対する指令も高度捕捉操縦の開始面前に零に減少され、
それによって高度捕捉モード遷移に対する込ずれの先行
モードも減少、もしくは除去される。
3)設定された高度を達成するため1の指令づれた飛行
経!a8は、捕捉開始時、もしくは捕捉操縦中のいずれ
かにおいて航空機の高度レートにより、漸近的、円形、
もしくはそれらの組合せのいずれかとなる。
本発明はその良好な実施例で説明されてきたが、使用さ
れた用語は説明のための用語であって伺ら制限するもの
ではなく、その広い観点において、本発明の真の範囲お
よび請神から逸脱することなく多くの変更がなされうる
ことと理解さ肚たい。
4、簡単な図面についての説明 第1図は説明のためのマツノ・数保持サブモードからの
高度捕捉を示す本発明の実施例のブロック図であり、第
2図はKの値の効果を示す高度偏位he対高高度レート
aのグラフであり、第3図は捕捉操縦開始の除特定の高
度レートにおける鍾々の指令された高度捕捉経路を図示
したグラフである。
図中、1は対気データ計算機、2は高度選択器、3は加
算器、11は除算器、18および62は乗算器(利得装
置)、20はリミッタ装置、26は乗算器、sort:
tv−ト発生器、40は可変リミッタ装置、44はスイ
ッチブレード、4B(dピッチサーボ、5Qは舵面、5
1は件降舵位置帰環路、52は高度選択表示装置、56
は機械的連結装置、54は高度選択ダイアル、55およ
び56は絶対値検出器、59は零検出器を夫々示す。
特許出願人代理人 飯 1)伸 行 高度レートh、、  Cノ41’/’抄)FIG、2 経過時間 (秒) FIG、3

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)航空機の初期垂直、速度から設定されたρ3度へ
    捕捉するよう航空機を制御する方法であって、前記方法
    は、前記の設定された高度への漸近的飛行経路、もしく
    は前記の設定された高度への円形飛行経路、あるいはま
    た、前記経路双方の組合せとに追従するよう航空機を制
    御し、前6己漸近的および円形の飛行経路はいずれも前
    記垂直速度の初期値の大きさに左右されることを特徴と
    する上記航空機用自動飛行制御方法。 (2、特許請求の範囲第1項記載の方法において、前記
    方法は、高度レートが設定された最大値もしくはそれ以
    上の値にある場合、および所定の最小値もしくはそれ以
    下の値にある場合、前記漸近的飛行経路に追従するよう
    航空機を制御する段階と、前記高度レートが前記最大値
    および最小値間の値を有する場合、前記円形飛行経路に
    追従するよう航空機を制御する段階とから更に構成され
    ていることを特徴とする上記航空機用自動飛行制御方法
    。 (3)設定された高度に対する捕捉飛行経路に進入し、
    開始し、その後実行するよう航空機を制御する自動飛行
    制御装置であって、前記装置は(イ)航空機の現高度と
    ・前記の設定された高度との間のエラーに比例する信号
    を発生・する手段と、仲)航空機の実際の高度レートに
    比例する信号を発生する手段゛と、ヒj前記高度レート
    信号に応答して前記捕捉飛行経路の形状を特徴づける信
    号を発生する手段と、に)最大、および最小限界値間で
    前記特性信号の値を変化させる手段と、(ホ)前記高度
    エラー信号、前記高度レート信号、および前記特性信号
    に応答して前記捕捉飛行経路を実行する手段とを備えて
    いることを特徴とする上記航空機用自動飛行制御装置。 (4)特許請求の範囲第6項記載の装置におAて、前記
    特性信号の値は前記最大値以上に一定に保持されること
    を特徴とする上記航空機用自動飛行制御装置。 (5)特許請求の範囲第3項記載の装置において、前記
    特性信号は前記最小値以下に一定に保持されることを特
    徴とする上記航空機用自動飛行制御装置。 (6)%許請求の範囲第6項記載の装置において、前記
    の最大および最小値間の前記特性信号の値は前記高度レ
    ート信号と共にほぼ直線的に変化することを特徴とする
    上記航空機用自動飛行制御装置。 (7)特許請求の範囲第6項記載の装置において、前記
    特性信号を備えた前記手段は、前6己捕捉飛行経路に垂
    直な加速度の所定の値により前記高度レート信号の利得
    を制御する手段を更に備えていることを特徴とする上記
    航空機用自動飛行制御装置。 (8)特許請求の範囲第3項記載の装置におりて、前記
    捕捉飛行経路への前記航空機の進入を制御する装置は(
    イ)実際の飛行制御パラメータと前記パラメータの所定
    の値との間のエラーに比例するエラー信号を発生する手
    段と、(ロ)前記制御信号に応答して前記パラメータエ
    ラー信号を零に減少さぜる方向に航空機の飛行経路を制
    御する手段と、←→前記高度エラー信号、前記高度レー
    ト信号、および前記特性信号とに応答して前記パラメー
    タエラー信号の値を制限する手段とを備えていることを
    特徴とする上記航空機用自動飛行制御装置。 (9)特許請求の範囲第8項記載の装置において、前記
    制限手段は可変IJ ミッタ手段を備えていることを特
    徴とする上記航空機用自動飛行制御装置。 αO設定された高度への捕捉飛行経路に進入し、開始し
    、その後実行するよう航空機を制御する自動飛行制御装
    置において、前記飛行経路は式he  KhlL=0、
    但しり、は前記設定された高度および航空機の現高度間
    のエラー、鶴は航空機の実際の高度レートならびにKは
    飛行経路を特徴づける定数、によって定められておシ、
    前記装置は(イ)Maに比例する信号を発生する手段と
    、(ロ)前記h8信号に応答して所定の最大値よりも大
    きな前記ha信号値に対して、および所定の最小値に等
    しい、もしくは前記所定の最小値よりも小さな前記ha
    信号値に対して前記設定さ、れた高度への漸近的進入経
    路を決定する1(の第1および第2の定数値を発生し、
    かつ前記+1゜信号値に連続的に比例し7、前記設定さ
    汎た高度に対する円形進入経路を決定するKの中間値を
    発生するリミッタ手段とを備えていることを特徴とする
    上記航空機用自動飛行制御装置。 αυ 特許請求の範囲第10項記載の装置において、前
    記り、発生手段は前記ha倍信号応答してその絶対値に
    比例する信号を発生する手段を備えていることを特徴と
    する上記航空機用自動飛行制御装置。 ■ 特許請求の範囲第11項記載の装置において、前記
    ha発生手段は前記h8信号に応答し2てその値を制御
    し、合成ha倍信号所定の最大値に等しい、あるいは前
    記所定の最大値より小さい前記航空機の垂直加速度に対
    応するようにする利得制御手段を備えていることを特徴
    とする上記航空機用自動飛行制御装置。 (2)特許請求の範囲第12項記載の装置において、前
    記装置は(イl’heに比例する信号を発生する手段と
    、(ロ)前記hn信号および前記にの匝に応答してKh
    aに比例する(=号を発生する乗算装置と、←場前記h
    eおよびkh、信号の代数的値に比例する飛行経路制御
    信号を発生する手段とを更に備えていることを特徴とす
    る上記航空機用自動飛行制御装置。 (14)特許請求の範囲第゛13項記載の装置において
    、前記装置は(イ))1eの絶対値に比例する信号を発
    生する手段と、(口+h、によって除算された前記he
    の絶対値の商に比例する信号を発生する手段と、ヒ→前
    記商の信号からKに比例する前記信号の値を差引いて前
    記抽堝飛行経路開始に先立つ時間間隔に比例する信号を
    発生する手段とを更に備えていることを特徴とする上記
    航空機用自動飛行制御装置。 (イ)特許請求の範囲第14項記載の装置において、前
    記装置は(イ)事前捕捉飛行制御エラー信号を発生する
    手段と、(ロ)前記周期信号に応答して前記捕捉飛行経
    路実行の開始に先立ち前記飛行制御エラー信号の値に課
    された限界を低減させる可変リミッタ手段とを更に備え
    ていることを特徴とする上記航空機用自動飛行制御装置
JP59017631A 1983-03-17 1984-02-02 航空機用自動飛行制御装置 Expired - Lifetime JPH078679B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/476,090 US4609988A (en) 1983-03-17 1983-03-17 Automatic prediction and capture of a preselected altitude for aircraft
US476090 1995-06-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59171795A true JPS59171795A (ja) 1984-09-28
JPH078679B2 JPH078679B2 (ja) 1995-02-01

Family

ID=23890468

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59017631A Expired - Lifetime JPH078679B2 (ja) 1983-03-17 1984-02-02 航空機用自動飛行制御装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4609988A (ja)
EP (1) EP0122718B1 (ja)
JP (1) JPH078679B2 (ja)
DE (1) DE3476283D1 (ja)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4633404A (en) * 1983-05-20 1986-12-30 Sperry Corporation Automatic deceleration of aircraft during descent
US4862372A (en) * 1985-11-26 1989-08-29 The Boeing Company Apparatus and methods for generating aircraft control commands using nonlinear feedback gain
DE3608108C1 (de) * 1986-03-12 1990-06-07 Diehl Gmbh & Co Verfahren zur Abwehr von Flugobjekten
US4924400A (en) * 1988-09-01 1990-05-08 United Technologies Corporation Arrangement for controlling the performance of bob-up/bob-down maneuvers by a helicopter
FR2754364B1 (fr) * 1996-10-03 1998-11-27 Aerospatiale Procede et dispositif de guidage vertical d'un aeronef
FR2845170B1 (fr) * 2002-10-01 2005-09-23 Thales Sa Procede d'aide a la navigation d'un aeronef et dispositif correspondant
US6819266B2 (en) * 2002-10-07 2004-11-16 Safe Flight Instrument Corporation System and method for reducing the speed of an aircraft
US7949440B2 (en) * 2006-12-22 2011-05-24 Embraer-Empresa Brasileira De Aeronautica S.A. Aircraft cruise speed control
US7774106B2 (en) * 2006-12-22 2010-08-10 Pratt - Whitney Canada Corp. Cruise control FADEC logic
JP5594996B2 (ja) * 2009-09-14 2014-09-24 三菱重工業株式会社 航空機の操縦システム
EP2811359B1 (en) * 2013-06-06 2018-08-08 The Boeing Company Method and system for aircraft speed control

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4829359A (ja) * 1971-08-10 1973-04-18

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3240446A (en) 1963-10-15 1966-03-15 Sperry Rand Corp Preselect altitude control system for aircraft
US3510092A (en) * 1967-07-28 1970-05-05 Honeywell Inc Craft altitude control apparatus
US3524612A (en) 1967-09-27 1970-08-18 Honeywell Inc Craft altitude control apparatus
US3545703A (en) * 1967-11-01 1970-12-08 Bendix Corp System for controlling flight of aircraft to attain a predetermined altitude
US3604908A (en) * 1969-05-19 1971-09-14 Sperry Rand Corp Landing control system for aircraft
GB1270754A (en) * 1970-04-03 1972-04-12 Bendix Corp System for controlling vertical flight of aircraft
US3715718A (en) * 1970-08-11 1973-02-06 Sundstrand Data Control Ground proximity warning system utilizing radio and barometric altimeter combination
US3691356A (en) * 1970-12-10 1972-09-12 Sperry Rand Corp Speed command and throttle control system for aircraft
US4019702A (en) * 1975-11-13 1977-04-26 The Boeing Company Method and apparatus for guiding a jet aircraft in a noise-abated post-takeoff climb
US4114842A (en) * 1977-03-28 1978-09-19 Sperry Rand Corporation Acceleration limited preselect altitude capture and control
US4377848A (en) 1980-10-16 1983-03-22 Sperry Corporation Altitude capture mode for aircraft automatic flight control system

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4829359A (ja) * 1971-08-10 1973-04-18

Also Published As

Publication number Publication date
JPH078679B2 (ja) 1995-02-01
EP0122718A3 (en) 1985-07-31
DE3476283D1 (en) 1989-02-23
EP0122718B1 (en) 1989-01-18
EP0122718A2 (en) 1984-10-24
US4609988A (en) 1986-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0253614B1 (en) Vertical flight path and airspeed control system for aircraft
JP5780959B2 (ja) 航空機の四次元航法
JPS59171795A (ja) 設定された高度を自動的に予測し、かつ捕捉する航空機の飛行制御方法および装置
US4347572A (en) Method and apparatus for an aircraft climb-out guidance system
JPH0375399B2 (ja)
JP2010521359A (ja) 航空機出発時の可変推力カットバックを生成する飛行管理システム
US5020747A (en) Method and apparatus for controlling flare engagement height in automatic landing systems
JP2010521358A (ja) 航空機出発時の可変推力カットバックを生成する飛行管理システム
EP0189239B1 (en) Descent flight path control for aircraft
US3473460A (en) Cabin pressure rate controller
JPH0659879B2 (ja) ヘリコプタの自動トルク制限及び制御装置
US5034896A (en) Method and apparatus for real time estimation of aircraft center of gravity
US4413320A (en) Control system
EP0078688B1 (en) Speed command apparatus for aircraft
CN112124570A (zh) 一种飞行器起飞控制方法、装置、飞行器和存储介质
EP0229197B1 (en) Aircraft flight command and windshear-display system
US4862372A (en) Apparatus and methods for generating aircraft control commands using nonlinear feedback gain
EP0471395B1 (en) Apparatus and methods for controlling commanded operation of an aircraft within a predetermined flight parameter limit
US4577275A (en) Flight director go-around mode
CN113485399A (zh) 油动无人直升机飞行速度保护方法、系统及计算机设备
US6898491B2 (en) Process and device for automatically controlling the thrust of at least one engine of an aircraft during a phase of horizontal flight at stabilized speed
JPS59145696A (ja) ヘリコプタのホバリング進入制御方法および装置
EP0444541B1 (en) Apparatus and method for a smooth transition between calibrated airspeed control of an aircraft and mach number control of an aircraft
JP3162164B2 (ja) 遠隔操縦式ヘリコプタの制御装置
JPS6177597A (ja) 航空機用速度制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250