飞行器控制系统的制作方法

本发明涉及飞行器控制系统、飞行器、飞行器组件和控制飞行器的飞行器部件的方法。

背景技术：

1、现代飞行器通常包括用于控制各种飞行器部件例如起落架舱门、起落架伸展/缩回、制动系统或转向系统的致动的多个控制系统。示例控制系统包括两个起落架控制和接口单元(lgciu)。另一示例控制系统包括两个制动和转向控制单元(bscu)。

2、这些系统和单元依赖于来自外部电设备的电资源。例如，第一lgciu可以使用由耦接至第一飞行器发动机的第一发电机提供的电力。第二lgciu可以使用由耦接至第二飞行器发动机的第二发电机提供的电力。存在在第一lgciu与第二lgciu之间切换控制的切换机构。切换机构以交替的方式周期性地切换控制，使得例如，第一lgciu控制起落架(lg)直到下一选择“起落架向上”，然后第二lgciu进行控制直到下一选择“起落架向上”，以此类推。

3、如果发动机中的一个发动机出现故障，则它可能不再向相关lgciu提供动力。如果发生这种情况，并且如果当时受影响的lgciu正在提供对lg的控制，则动力中断时有200ms的延迟，然后lgciu重新启动时有500ms的延迟。因此，在飞行员命令致动lg与致动实际发生之间可能存在长达700ms的延迟。

4、这意味着lg(或其他飞行器部件，例如制动或转向)的致动可能不总是如期望的那样灵敏。

5、处理这种问题的方法是为两个lgciu中的每一个提供次级/附加资源(例如电力供应)。类似地，对于不同的系统，例如制动或转向系统，可以为两个bscu中的每一个提供次级/附加电力供应。然而，这给飞行器增加了附加的重量。

6、本发明旨在减轻上述问题。替选地或附加地，本发明旨在提供一种改进的飞行器控制系统。

技术实现思路

1、本发明的第一方面提供了一种用于控制飞行器部件的致动的飞行器控制系统，该系统包括控制组件，该控制组件具有控制单元和切换机构，控制单元包括：第一控制单元，其用于使用来自第一电资源设备的电资源在第一时间段期间控制飞行器部件的致动；以及第二控制单元，其用于在第二时间段期间控制飞行器部件的致动；切换机构用于在第一控制单元与第二控制单元之间切换对飞行器部件的致动的控制，其中，切换机构具有用于指示第一电资源设备的状态的第一电资源设备状态输入，并且其中，切换机构被配置成基于第一电资源设备状态输入在第一控制单元与第二控制单元之间切换控制。

2、切换机构的第一电资源设备状态输入包括(直接或间接)来自第一电资源设备的输入，该输入独立于由第一控制单元使用以控制飞行器部件的致动的第一电资源设备的电资源。

3、第一电资源设备可以是飞行器控制系统外部的设备。它可以在包括切换机构以及第一控制单元和第二控制单元的控制系统或控制组件的外部。

4、这样的控制系统能够将控制从可能没有(例如，来自第一电资源设备的)合适的电资源的控制单元(例如，第一控制单元)切换至不同的控制单元(例如，第二控制单元)。这使得由于缺乏电资源而造成的任何潜在中断能够最小化，并且使得对飞行器部件的致动的控制能够不间断。控制系统能够提供这种功能，而不需要用于第一控制单元的单独的电资源存储单元(例如次级电力存储)并且因此能够减轻重量。

5、例如，切换机构可以基于第一电资源设备状态输入将控制从第一控制单元切换至第二控制单元。该切换可以基于第一电资源设备的“故障”指示。作为另一示例，切换机构可以基于第一电资源设备状态输入将控制从第二控制单元切换至第一控制单元。该切换可以基于第一电资源设备的“无故障”指示。

6、重要的是，电资源设备状态输入提供了控制系统外部的设备的状态的指示。控制系统能够主动地改变其控制模式(例如，从一个控制单元到另一控制单元)。模式的变化基于电资源设备的状态。

7、例如，电资源设备可以是耦接至发动机的向第一控制单元提供电力的发电机。电资源设备状态输入提供发动机是否有故障的指示。切换机构可以在接收到发动机的故障指示时将控制从第一控制单元切换至第二控制单元。

8、控制组件可以包括任何合适数目的控制单元。例如，它可以包括四个控制单元。

9、在控制系统和电资源设备的正常操作中，第一时间段和第二时间段可以例如交替地出现(对于两个控制单元)或顺序地出现(对于多于两个的控制单元和相应的时间段)。例如，在正常操作期间，切换机构或另一切换机构可以在第一控制单元与第二(或另一)控制单元之间切换对飞行器部件的致动的控制。

10、优选地，控制系统用于控制起落架系统、或制动系统或转向系统的致动。

11、例如，控制系统可以用于控制起落架舱门的致动和/或起落架伸展/缩回。控制系统可以是起落架控制和接口单元(lgciu)。作为替选示例，控制系统可以用于控制制动和/或转向系统。控制系统可以是制动和转向控制单元(bscu)。

12、优选地，第二控制单元使用来自第二电资源设备的电资源控制飞行器部件的致动，并且其中，切换机构具有用于指示第二电资源设备的状态的第二电资源设备状态输入，并且其中，切换机构被配置成基于第二电资源设备状态输入在第一控制单元与第二控制单元之间切换控制。

13、切换机构的第二电资源设备状态输入包括(直接或间接)来自第二电资源设备的输入，该输入独立于由第二控制单元使用以控制飞行器部件的致动的第二电资源设备的电资源。

14、第二电资源设备可以是飞行器控制系统外部的设备。它可以在包括切换机构以及第一控制单元和第二控制单元的控制系统或控制组件的外部。

15、例如，切换机构可以基于第二电资源设备状态输入将控制从第二控制单元切换至第一控制单元。该切换可以基于第二电资源设备的“故障”指示。作为另一示例，切换机构可以基于第二电资源设备状态输入将控制从第一控制单元切换至第二控制单元。该切换可以基于第二电资源设备的“无故障”指示。切换机构可以被配置成基于第一电资源设备状态输入和第二电资源设备状态输入在第一控制单元与第二控制单元之间切换控制。

16、优选地，第一控制单元用于使用来自第一电资源设备的直接电资源控制飞行器部件的致动。

17、例如，第一电资源设备可以是(例如，耦接至飞行器发动机的)向第一控制单元供应电力的发电机，以给第一控制单元供电。

18、类似地，替选地或附加地，第二控制单元用于使用来自第二电资源设备的直接电资源控制飞行器部件的致动。例如，第二电资源设备可以是(例如，耦接至飞行器发动机的)向第二控制单元供应电力的发电机，以给第二控制单元供电。

19、例如，在使用中，向第一控制单元和/或第二控制单元供应电资源可以包括经由中间系统例如(交流)电力总线进行供应。然而，电资源的供应是给控制单元本身的，并且直接供应也是如此。中间系统可以在相关电资源设备的故障与所导致的在相关控制单元处缺乏足够电资源之间提供延迟。

20、替选地，第一控制单元用于使用来自第一电资源设备的间接电资源控制飞行器部件的致动。

21、例如，第一电资源设备可以是基于来自第一控制单元的控制信号向飞行器部件供应电力以对飞行器部件进行致动的电力供应。

22、类似地，替选地或附加地，第二控制单元用于使用来自第二电资源设备的间接电资源控制飞行器部件的致动。例如，第二电资源设备可以是基于来自第二控制单元的控制信号向飞行器部件供应电力以对飞行器部件进行致动的电力供应。

23、优选地，第一控制单元用于使用来自第一电资源设备的电力控制飞行器部件的致动。

24、例如，第一电资源设备可以是(例如，耦接至飞行器发动机的)发电机。

25、类似地，替选地或附加地，第二控制单元用于使用来自第二电资源设备的电力控制飞行器部件的致动。例如，第二电资源设备可以是(例如，耦接至飞行器发动机的)发电机。

26、优选地，第一电资源设备状态输入包括“故障”指示或“无故障”指示。

27、换言之，输入是是否存在故障的指示。这可以基于第一电资源设备是否能够可靠地提供所需的电资源以实现对飞行器部件的控制。这可以基于所需的电资源将很快变得不可用的预期。

28、类似地，替选地或附加地，第二电资源设备状态输入包括“故障”指示或“无故障”指示。换言之，输入是是否存在故障的指示。这可以基于第二电资源设备是否能够可靠地提供所需的电资源以实现对飞行器部件的控制。这可以基于所需的电资源将很快变得不可用的预期。

29、换言之，“故障”指示基于所需的电资源将很快变得不可用的预期。因此，切换机构可以在电资源损失之前采取行动以确定哪个控制单元应当控制致动。切换机构不会等待直到存在电资源损失。

30、例如，在第一(或第二)电资源设备是发电机的情况下，当耦接至发电机的发动机的轴速度下降到阈值速度以下时，可以提供第一(或第二)电资源设备输入的“故障”指示。该阈值速度可以比(例如，另一(第一或第二)电资源设备的)不同发动机的相应轴的速度低20％。该阈值速度高于耦接至发动机的发电机不再能够产生动力的水平。然而，这表明已存在发动机故障并且发动机很快将无法(经由发电机)提供动力。例如，这可能发生在轴速度下降到“动力中断”水平以下之前5秒。

31、优选地，切换机构是第一控制单元的一部分。

32、因此，第一控制单元可以主动选择关于它是否有对飞行器部件的致动的控制。例如，如果第一控制单元接收到第一电资源设备的故障指示，则第一控制单元可以将控制权移交至第二控制单元。作为另一示例，如果第一控制单元接收到第二电资源设备的故障指示，则第一控制单元可以从第二控制单元请求控制。

33、优选地，存在作为第二控制单元的一部分的第二切换机构。

34、因此，第二控制单元可以主动选择关于它是否有对飞行器部件的致动的控制。

35、第二切换机构可以具有用于指示第二电资源设备的状态的第二电资源设备状态输入，并且其中，切换机构被配置成基于第二电资源设备状态输入在第一控制单元与第二控制单元之间切换控制。该切换机构可以具有用于指示第一电资源设备的状态的第一电资源设备状态输入，并且其中，该切换机构被配置成基于第一电资源设备状态输入在第一控制单元与第二控制单元之间切换控制。

36、例如，如果第二控制单元接收到第二电资源设备的故障指示，则第二控制单元可以将控制权移交至第一控制单元。作为另一示例，如果第二控制单元接收到第一电资源设备的故障指示，则第二控制单元可以从第一控制单元请求控制。

37、优选地，切换机构附加地被配置成以周期性方式在第一控制单元与第二控制单元之间切换控制。

38、例如，在正常操作模式期间，该切换可以在两个控制单元之间以规则的时间间隔交替地进行，或者在接收到特定指令后进行。切换机构可以被配置成在备用操作模式期间超控(override)该(周期性)切换。该备用操作模式可以由来自第一电资源设备状态输入或第二电资源设备状态输入的“故障”指示触发。

39、类似地，替选地或附加地，第二切换机构可以附加地被配置成以周期性方式或在接收到特定指令之后在第一控制单元与第二控制单元之间切换控制。例如，在正常操作模式期间，该切换可以在两个控制单元之间以规则的时间间隔交替地进行。第二切换机构可以被配置成在备用操作模式期间超控该(周期性)切换。该备用操作模式可以由来自第一电资源设备状态输入或第二电资源设备状态输入的“故障”指示触发。

40、根据本发明的第二方面，提供了一种包括如上所述的飞行器控制系统的飞行器或飞行器组件。

41、优选地，飞行器或飞行器组件还包括要被致动的飞行器部件和第一电资源设备。

42、更优选地，飞行器或飞行器组件还包括第二电资源设备。

43、根据本发明的第三方面，提供了一种控制飞行器的飞行器部件的方法，该方法包括以下步骤：监测第一电资源设备的状态；利用第一控制单元来使用来自第一电资源设备的电资源在第一时间段期间控制飞行器部件的致动；以及基于第一电资源设备的状态，将对飞行器部件的致动的控制切换至第二控制单元。

44、优选地，第二控制单元使用来自第二电资源设备的电资源控制飞行器部件的致动。

45、优选地，第一电资源设备的状态包括“故障”指示或“无故障”指示。

46、更优选地，在来自第一电资源设备的电资源变得不可用之前提供“故障”指示。

47、优选地，该方法包括以周期性方式在第一控制单元与第二控制单元之间切换控制的步骤。

48、当然，将理解的是，关于本发明的一个方面所描述的特征可以结合到本发明的其他方面中。例如，本发明的方法可以结合参考本发明的设备描述的任何特征，反之亦然。