数字电传飞行控制系统信号注入/修改方案设计

吴志琪

【摘 要】随着数字电传飞行控制系统在民用航空业中的发展，飞控系统各部件间开始采用总线传输的方式，使得传统电传飞控系统信号注入/修改的方案不再适用。本文提出了两种用于数字电传飞行控制系统信号注入/修改的方案，并对两种方式进行分析讨论。

【关键词】数字电传飞行控制系统；信号注入/修改

0 引言

随着民用航空的发展，数字电传飞行控制系统逐渐取代传统电传飞行控制系统，成为众多飞机的选择。与传统的电传飞行控制系统相比，数字电传飞行控制系统具有重量轻、抗干扰性强、精度高等特点。飞控计算机、作动器控制电子、传感器输入、远程控制电子、系统接口间通过总线连接，大大提高了系统的抗干扰性，但同时也为试验期间向飞控系统注入/修改信号增加了难点。

飞控系统各部件间在接收信号时需根据总线协议，对信号进行解析；在发送信号时需根据总线协议对信号进行编码。传统电传飞行控制系统能直接在传输线上注入/修改信号，而数字电传飞行控制系统不同，在总线传输过程中对信号进行解码再编码势必会对信号完整性、系统延迟造成影响。

因此，本文提出两种数字电传飞行控制系统信号注入/修改的方案：一是在飞控计算机端预留试验接口，二是在作动器控制电子端预留试验接口。

1 飞控计算机端预留试验接口方案

飞控计算机作为整个飞控系统的核心，拥有众多功能不一的模块。在飞控计算机控制律模块的输出支路上进行信号叠加、飞控系统状态参数修改等，以支持试验过程中信号注入/修改的要求，示意图如图1所示。当试验需要注入/修改信号时，试验人员通过操控信号注入/修改设备，选择试验所需的信号参数，通过飞控计算机上预留的接口与控制律后端指令叠加，并通过总线传输到作动器控制电子，进而控制作动器。

2 作动器控制电子端预留试验接口方案

作动器控制电子作为整个飞控系统的关键部件，能够在飞控计算机正常工作时传输控制指令，也能够在飞控计算机失效的情况下根据传感器、飞行员的输入信号计算控制指令，操纵作动器运动。当试验需要注入/修改信号时，试验人员通过信号注入/修改设备，选择试验要求的信号，通过作动器控制电子上预留的接口，与飞控计算机控制信号或者作动器控制电子中控制律输出的控制指令叠加，进而控制作动器。图2是在作动器控制电子端预留接口方案的示意图。

3 分析讨论

注入/修改信号位置的不同造成两种方式各自特点以及适用范围的不同。

在飞控计算机端预留试验接口的方案，优点在于该信号注入/修改点在整个系统前端，控制信号叠加后，还需通过总线传输至作动器控制电子，作動器控制电子内的监控器还能对控制信号进行监控，使整个方案具有较高的安全性，无需额外增加监控器以保证安全。但是注入/修改点的位置决定了在飞控计算机信号无效情况下无法进行信号的注入及修改，因此，该方案更适用于设计人员无在飞控计算机失效情况下注入/修改信号的要求的情况。

在作动器控制电子端预留试验接口的方案，优点在于该方案不受限于飞控计算机的有效性，即使在飞控计算机均失效的情况下仍能够进行信号注入/修改。但该注入/修改点在系统后端，为保证系统安全，需额外设计监控器以保证注入/修改信号的安全性。因此，该方案更适用于设计人员需在飞控计算机失效情况下进行信号的注入/修改的情况。

4 结论

本文针对数字电传飞行控制系统的特点，提出了在飞控计算机以及作动器控制电子端预留试验接口的方案来支持信号注入/修改的试验要求，并对两种方案进行了分析，为设计人员在飞控系统设计阶段提供了一定的参考。

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[责任编辑：朱丽娜]