一種民用飛機大氣數據不一致比較器門限的設計方案

摘要：提出一種大氣數據不一致比較器門限設計方案，可以及時有效的提示飛行員當前兩側大氣數據不一致狀態，適時調整飛機飛行姿態，保障安全飛行。

關鍵詞：大氣數據；不一致；比較器

中圖分類號：V241.6 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）10（B）-0000-00

0 引言

為了保證正副駕駛員看到主飛行顯示器（PFD）數據的一致性，通常在PFD中會針對高度、空速等數據設置不一致比較器，及時有效的提示飛行員當前兩側大氣數據不一致狀態。本文提出一種大氣數據不一致比較器門限設計方案，并根據具體數據表明了合理性。

1 條款要求

CCAR25.1309（c）要求“必須提供警告信息，向機組指出系統的不安全工作情況并能使機組采取適當的糾正動作。系統、控制器件和有關的監控與警告裝置的設計必須盡量減少可能增加危險的機組失誤。”

2 設計考慮

PFD中高度、空速不一致比較器門限值要充分考慮大氣數據計算機TSO精度要求，同時要滿足適航規章要求。即門限值的設計既要避免不必要的虛警，給飛行員造成工作負擔，又保證在適航規章要求的裕度范圍內，及時有效的提示飛行員當前兩側大氣數據不一致狀態，適時調整飛機飛行姿態，保障安全飛行。

（1）適航規章要求

CCAR-25部[1]中25.1325（e）條規定：氣壓高度誤差每100節不超過30ft，速度小于100節允許誤差30ft。

CCAR-43部[2]中附錄B給出了氣壓高度誤差規定：20ft@1000ft；25ft@1500ft；30ft@2000ft；35ft@4000ft；40ft@6000ft；60ft@8000ft；80ft@10000ft；130ft@20000ft；180ft@30000ft；230ft@40000ft；280ft@50000ft。

CCAR-25部中25.1323（c）條規定：空速誤差不超過3%或5節，二者取大值。

考慮到CCAR-25部對高度誤差要求與空速相關聯，設計中空速誤差采用CCAR-25部要求，高度誤差采用CCAR-43部要求。

（2）設備TSO要求

大氣數據計算機（ADC）有對應的TSO標準TSO-C106[3]，其中規定了ADC需要滿足的最低精度要求。

高度誤差：25ft@1000ft；30ft@8000ft；35ft@11000ft；50ft@20000ft；75ft@30000ft；100ft@40000ft；125ft@50000ft。

空速誤差：5kts@50kts；3kts@80kts；2kts@100kts；2.4kts@250kts；2.8kts@300kts；4kts@450kts。

可以發現一個有趣的現象：對于1000ft高度誤差，適航規章CCAR-43部要求（允許20ft）甚至比設備TSO-C106要求（允許25ft）還要嚴酷，需要特別注意這一點。

3 設計方案

不一致比較器門限值的設計，基本要求如下：

要求1：簡單易實現。

要求2：避免不必要的虛警，保證在適航規章要求的裕度范圍內。

（1）高度比較器門限值設計

設計門限值為±（40+（左高度+右高度）*U（h-1000）/400）ft，引入信號處理中的階躍函數。即高度小于1000ft時，門限為±40；高度大于1000ft時，門限為±（40+（左高度+右高度） /400）。根據圖1可知，該設計可以滿足設計要求。

（2）空速比較器門限值設計

設計門限值為±10kts，根據圖2可知，該設計可以滿足設計要求。

4 結論

基于大氣數據計算機設備規范數據精度，綜合考慮適航條例要求和設備TSO要求，提出一種大氣數據不一致比較器門限設計方案，并根據具體數據表明了合理性。

參考文獻

[1]CCAR-25運輸類飛機適航標準[S].中國民用航空局.2011.11

[2]CCAR-43維修和改裝一般規則[S].中國民用航空局.2005.01

[3]TSO-C106 Air Data Computer[S].FAA.1988.01