數字電傳飛行控制系統信號注入/修改方案設計

吳志琪

【摘 要】隨著數字電傳飛行控制系統在民用航空業中的發展，飛控系統各部件間開始采用總線傳輸的方式，使得傳統電傳飛控系統信號注入/修改的方案不再適用。本文提出了兩種用于數字電傳飛行控制系統信號注入/修改的方案，并對兩種方式進行分析討論。

【關鍵詞】數字電傳飛行控制系統；信號注入/修改

0 引言

隨著民用航空的發展，數字電傳飛行控制系統逐漸取代傳統電傳飛行控制系統，成為眾多飛機的選擇。與傳統的電傳飛行控制系統相比，數字電傳飛行控制系統具有重量輕、抗干擾性強、精度高等特點。飛控計算機、作動器控制電子、傳感器輸入、遠程控制電子、系統接口間通過總線連接，大大提高了系統的抗干擾性，但同時也為試驗期間向飛控系統注入/修改信號增加了難點。

飛控系統各部件間在接收信號時需根據總線協議，對信號進行解析；在發送信號時需根據總線協議對信號進行編碼。傳統電傳飛行控制系統能直接在傳輸線上注入/修改信號，而數字電傳飛行控制系統不同，在總線傳輸過程中對信號進行解碼再編碼勢必會對信號完整性、系統延遲造成影響。

因此，本文提出兩種數字電傳飛行控制系統信號注入/修改的方案：一是在飛控計算機端預留試驗接口，二是在作動器控制電子端預留試驗接口。

1 飛控計算機端預留試驗接口方案

飛控計算機作為整個飛控系統的核心，擁有眾多功能不一的模塊。在飛控計算機控制律模塊的輸出支路上進行信號疊加、飛控系統狀態參數修改等，以支持試驗過程中信號注入/修改的要求，示意圖如圖1所示。當試驗需要注入/修改信號時，試驗人員通過操控信號注入/修改設備，選擇試驗所需的信號參數，通過飛控計算機上預留的接口與控制律后端指令疊加，并通過總線傳輸到作動器控制電子，進而控制作動器。

2 作動器控制電子端預留試驗接口方案

作動器控制電子作為整個飛控系統的關鍵部件，能夠在飛控計算機正常工作時傳輸控制指令，也能夠在飛控計算機失效的情況下根據傳感器、飛行員的輸入信號計算控制指令，操縱作動器運動。當試驗需要注入/修改信號時，試驗人員通過信號注入/修改設備，選擇試驗要求的信號，通過作動器控制電子上預留的接口，與飛控計算機控制信號或者作動器控制電子中控制律輸出的控制指令疊加，進而控制作動器。圖2是在作動器控制電子端預留接口方案的示意圖。

3 分析討論

注入/修改信號位置的不同造成兩種方式各自特點以及適用范圍的不同。

在飛控計算機端預留試驗接口的方案，優點在于該信號注入/修改點在整個系統前端，控制信號疊加后，還需通過總線傳輸至作動器控制電子，作動器控制電子內的監控器還能對控制信號進行監控，使整個方案具有較高的安全性，無需額外增加監控器以保證安全。但是注入/修改點的位置決定了在飛控計算機信號無效情況下無法進行信號的注入及修改，因此，該方案更適用于設計人員無在飛控計算機失效情況下注入/修改信號的要求的情況。

在作動器控制電子端預留試驗接口的方案，優點在于該方案不受限于飛控計算機的有效性，即使在飛控計算機均失效的情況下仍能夠進行信號注入/修改。但該注入/修改點在系統后端，為保證系統安全，需額外設計監控器以保證注入/修改信號的安全性。因此，該方案更適用于設計人員需在飛控計算機失效情況下進行信號的注入/修改的情況。

4 結論

本文針對數字電傳飛行控制系統的特點，提出了在飛控計算機以及作動器控制電子端預留試驗接口的方案來支持信號注入/修改的試驗要求，并對兩種方案進行了分析，為設計人員在飛控系統設計階段提供了一定的參考。

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[責任編輯：朱麗娜]