一種空中加油桁桿控制計算機系統的模態切換方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于飛機航空電子系統設計領域，設及一種空中加油巧桿控制計算機系統 的模態切換方法。
【背景技術】
[0002] 在現代戰爭中，空中加油技術成為增大飛機航程和作戰半徑、增加續航時間、增加 飛機載彈量、增加航空兵戰略機動能力的重要手段。其中硬式空中加油方式W其輸油速度 快、對空氣亂流敏感度低、銜接操縱方便等優點，使之成為大型飛機及對加油時間要求高的 飛機加油的優先選擇方式。
[0003] 在硬式空中加油過程中，加油機和受油機距離較近，因此加油機對加油巧桿的操 控精度要求很高，否則影響加油效率且可能導致加油過程事故發生。另外，當加油過程完 畢，加油機返航時，必須保證空中加油巧桿處于收起狀態，否則飛機無法正常降落。
【發明內容】
[0004] 為了解決【背景技術】中所存在的技術問題，本發明提出一種空中加油巧桿控制計算 機系統的模態切換技術，可實現系統在正常模態和備份模態間切換；在正常模態下實現對 空中加油巧桿俯仰、滾轉、伸縮的閉環控制，對空中加油巧桿收放的開環控制，在備份模態 下實現對空中加油巧桿收放的開環控制。
[0005] 本發明的技術解決方案是：一種空中加油巧桿控制計算機系統，其特征在于：包 括備份開關、控制手柄、姿態角傳感器、空中加油控制計算機、速度傳感器、作動器傳感器、 后端執行機構；
[0006] 所述空中加油控制計算機是兩臺，每臺空中加油控制計算機配置命令和監控通 道，每個通道包含數字處理單元和模擬處理單元；數字處理單元具有功能獨立的備份邏輯 處理電路；
[0007] 所述備份開關、控制手柄、姿態角傳感器、速度傳感器、作動器傳感器W及后端執 行機構均與空中加油控制計算機交聯；
[0008] 所述控制手柄、姿態角傳感器、速度傳感器、作動器傳感器W及后端執行機構、空 中加油控制計算機構成閉環電傳控制系統，實現對空中加油巧桿的俯仰、滾轉、伸縮閉環控 制；
[0009] 所述備份開關、空中加油控制計算機、后端執行機構構成開環系統，實現對空中加 油巧桿的收放開環控制。
[0010] 一種空中加油巧桿控制計算機系統的模態切換方法，其特征在于：所述方法包括 W下步驟：
[0011] 1)空中加油控制計算機的各通道采集備份開關狀態，并向另外3個通道轉發本通 道信號，最終包括本通道信號在內的4路備份開關采集狀態進行多數同步表決，表決結果 決定本通道的工作模態；當表決結果為正常模態時，系統進入正常工作模態，當表決結果為 備份模態時，系統進入備份工作模態；
[0012] 2)系統進入正常模態后，當檢測到永久故障，系統將自動切換到備份模態；
[0013] 3)系統進入正常模態，如果檢測備份開關狀態為啟動備份模態狀態，系統將進入 備份工作模態。
[0014] 當系統處于正常模態時，空中加油控制計算機接收來自手柄的伸縮、俯仰、滾轉、 收放指令；綜合伸縮、俯仰、滾轉位置反饋，經控制律計算后輸出控制指令；
[0015] 模擬處理單元接收數字處理單元輸出的控制指令，綜合作動器傳感器反饋信息， 實現空中加油巧桿的伸縮、俯仰、滾轉的閉環控制，實現空中加油巧桿收放的開環控制。
[0016] 當系統處于備份工作模態時，空中加油控制計算機接收備份開關指令，并將指令 傳遞給模擬處理單元，實現空中加油巧桿的收放開環控制。
[0017] 本發明的有益效果：
[0018] 具有模態切換功能，可實現正常模態和備份模態間切換；既能實現正常模態下對 空中加油巧桿的伸縮、滾轉、俯仰的閉環控制，又能保證在備份模態下仍然實現對空中加油 巧桿的收放控制。提出了一種針對備份開關采集的多數表決機制，能保證備份開關采集狀 態的正確性。
【附圖說明】
[0019] 圖1是本發明模態切換流程圖；
[0020] 圖2是本發明系統結構框圖；
【具體實施方式】
[0021] 下面對本發明做進一步詳細說明。
[0022] 參見圖2, 一種空中加油巧桿控制計算機系統包括手柄驅動的閉環電傳控制和備 份開關驅動的開環控制系統，其典型組成包括：備份開關、控制盒、控制手柄、姿態角傳感 器、空中加油控制計算機、速度傳感器、作動器傳感器、后端執行機構部件等。系統包含兩臺 控制計算機，每臺控制計算機配置命令和監控通道，每個通道包含數字處理單元和模擬處 理單元。數字處理單元具有功能獨立的備份邏輯處理電路。
[0023]系統有正常模態和備份模態兩種工作模態，具有一種機制可實現正常模態和備份 模態的狀態切換，見圖1 :
[0024] 1、控制計算機的各通道采集備份開關狀態，并向另外3個通道轉發本通道信號， 最終包括本通道信號在內的4路備份開關采集狀態進行多數同步表決，表決邏輯見表1，表 決結果決定本通道的工作模態。當表決結果為正常模態時，系統進入正常工作模態，當表決 結果為備份模態時，系統進入備份工作模態。
[0025] 2、系統進入正常模態后，當檢測到永久故障，系統將自動切換到備份模態。
[00%] 3、系統進入正常模態，如果檢測備份開關狀態為啟動備份模態狀態，系統將進入 備份工作模態。
[0027] 表1備份開關表決邏輯
[0028]
[0029] 當系統處于正常模態時，控制計算機接收來自手柄的伸縮、俯仰、滾轉、收放指令， 綜合伸縮、俯仰、滾轉位置反饋，經控制律計算后輸出控制指令。模擬處理單元接收數字處 理單元輸出的控制指令，綜合作動器傳感器反饋信息，可實現空中加油巧桿的伸縮、俯仰、 滾轉的閉環控制，可實現空中加油巧桿收放的開環控制。
[0030] 當系統處于備份工作模態時，控制計算機接收備份開關指令，并將指令傳遞給模 擬處理單元，實現空中加油巧桿的收放開環控制。
【主權項】
1. 一種空中加油桁桿控制計算機系統，其特征在于：包括備份開關、控制手柄、姿態角 傳感器、空中加油控制計算機、速度傳感器、作動器傳感器、后端執行機構； 所述空中加油控制計算機是兩臺，每臺空中加油控制計算機配置命令和監控通道，每 個通道包含數字處理單元和模擬處理單元；數字處理單元具有功能獨立的備份邏輯處理電 路； 所述備份開關、控制手柄、姿態角傳感器、速度傳感器、作動器傳感器以及后端執行機 構均與空中加油控制計算機交聯； 所述控制手柄、姿態角傳感器、速度傳感器、作動器傳感器以及后端執行機構、空中加 油控制計算機構成閉環電傳控制系統，實現對空中加油桁桿的俯仰、滾轉、伸縮閉環控制； 所述備份開關、空中加油控制計算機、后端執行機構構成開環系統，實現對空中加油桁 桿的收放開環控制。2. -種空中加油桁桿控制計算機系統的模態切換方法，其特征在于：所述方法包括以 下步驟： 1) 空中加油控制計算機的各通道采集備份開關狀態，并向另外3個通道轉發本通道信 號，最終包括本通道信號在內的4路備份開關采集狀態進行多數同步表決，表決結果決定 本通道的工作模態；當表決結果為正常模態時，系統進入正常工作模態，當表決結果為備份 模態時，系統進入備份工作模態； 2) 系統進入正常模態后，當檢測到永久故障，系統將自動切換到備份模態； 3) 系統進入正常模態，如果檢測備份開關狀態為啟動備份模態狀態，系統將進入備份 工作模態。3. 根據權利要求2所述的空中加油桁桿控制計算機系統的模態切換方法，其特征在 于：當系統處于正常模態時，空中加油控制計算機接收來自手柄的伸縮、俯仰、滾轉、收放指 令；綜合伸縮、俯仰、滾轉位置反饋，經控制律計算后輸出控制指令； 模擬處理單元接收數字處理單元輸出的控制指令，綜合作動器傳感器反饋信息，實現 空中加油桁桿的伸縮、俯仰、滾轉的閉環控制，實現空中加油桁桿收放的開環控制。4. 根據權利要求2所述的空中加油桁桿控制計算機系統的模態切換方法，其特征在 于：當系統處于備份工作模態時，空中加油控制計算機接收備份開關指令，并將指令傳遞給 模擬處理單元，實現空中加油桁桿的收放開環控制。
【專利摘要】本發明是一種空中加油桁桿控制計算機系統，包括備份開關、控制手柄、姿態角傳感器、空中加油控制計算機、速度傳感器、作動器傳感器、后端執行機構；空中加油控制計算機是兩臺，每臺空中加油控制計算機配置命令和監控通道，每個通道包含數字處理單元和模擬處理單元；數字處理單元具有功能獨立的備份邏輯處理電路；本發明一種空中加油桁桿控制計算機系統的模態切換方法具有模態切換功能，可實現正常模態和備份模態間切換；既能實現正常模態下對空中加油桁桿的伸縮、滾裝、俯仰的閉環控制，對空中加油桁桿收放的開環控制，又能保證在備份模態下仍然實現對空中加油桁桿的收放控制；能保證備份開關采集狀態的正確性。
【IPC分類】B64D39/00
【公開號】CN105383702
【申請號】CN201510926501
【發明人】鄭久壽, 徐奡, 解文濤, 馬小博, 劉帥, 成書鋒
【申請人】中國航空工業集團公司西安航空計算技術研究所
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2015年12月11日