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飞行控制系统

申请号 CN201910183965.1 申请日 2019-03-11 公开(公告)号 CN110271683A 公开(公告)日 2019-09-24
申请人 霍尼韦尔国际公司; 发明人 胡勇; 陈小东; 崔秋石; 付小磊; 冯文婉;
摘要 本发明题为“飞行控制系统”。本发明提供了用于在飞行器的主要飞行表面失控的情况下向飞行员提供控制指令的系统和方法。使用紧急飞行控制器确定所述控制指令以接收飞行员的输入,所述紧急飞行控制器与至少一个传感器可操作地通信以用于感测飞行器参数。所述紧急飞行控制器被配置为基于飞行员的输入和感测到的飞行器参数确定所述多个引擎的目标推力和所述可调式稳定器的目标稳定器位置。引导模块被配置为向飞行员提供关于如何控制所述引擎推力朝向所述推力目标以及如何控制所述可调式稳定器朝向所述目标可调式稳定器位置的指令。
权利要求

1.一种用于具有多个引擎和可调式稳定器的飞行器的飞行控制系统,包括:至少一个传感器,所述传感器用于感测飞行器参数;

检测器,所述检测器用于检测所述飞行器的主要飞行表面的完全失控;

紧急飞行控制器,所述紧急飞行控制器用于接收飞行员的输入,所述紧急飞行控制器与所述至少一个传感器以及与所述检测器能够操作地通信,并且被配置为当所述检测器检测到所述飞行器的所述主要飞行表面的完全失控时,基于飞行员的输入和感测到的飞行器参数确定所述多个引擎的目标推力和所述可调式稳定器的目标可调式稳定器位置;和引导模块,所述引导模块被配置为向飞行员提供关于如何控制所述引擎推力朝向所述推力目标以及如何控制所述可调式稳定器朝向所述目标可调式稳定器位置的指令。

2.根据权利要求1所述的飞行控制系统,其中所述引导模块被配置为向所述飞行员显示所述指令。

3.根据权利要求2所述的飞行控制系统,其中所述引导模块被配置为以至少一个视觉动作提示的形式显示所述指令。

4.根据权利要求3所述的飞行控制系统,其中所述至少一个视觉动作提示包括图标。

5.根据权利要求1所述的飞行控制系统,其中所述可调式稳定器的所述目标稳定器位置包括用于可调式水平稳定器的目标稳定器位置。

6.一种向飞行器的飞行员提供控制指令的方法,所述方法包括:通过检测器检测所述飞行器的主要飞行表面的完全失控;

在检测到所述飞行器的主要飞行表面的完全失控时,由处理器将紧急信号发送给紧急飞行控制器;

接收飞行员的输入;

基于所述飞行员的输入和感测到的飞行器参数,由处理器确定所述飞行器的每个引擎的目标推力和用于所述飞行器的可调式稳定器的目标可调式稳定器位置;以及向所述飞行员提供关于如何控制引擎推力朝向每个引擎的所述目标推力以及如何控制可调式稳定器位置朝向所述目标可调式稳定器位置的指令。

7.根据权利要求6所述的方法,其中向所述飞行员显示所述指令。

8.根据权利要求7所述的方法,其中以至少一个视觉动作提示的形式显示所述指令。

9.根据权利要求8所述的方法,其中所述至少一个视觉动作提示包括图标。

10.根据权利要求6所述的方法,其中所述目标可调式稳定器位置包括目标可调式水平稳定器位置。

说明书全文

飞行控制系统

技术领域

[0001] 本公开整体涉及飞行控制系统,并且更具体地涉及被配置为在飞行器的主要飞行表面已经失控的不太可能的情况下帮助飞行员控制飞行器的飞行控制系统。

背景技术

[0002] 现代飞行器具有良好的安全记录,并且涉及现代商用飞行器的安全事故非常罕见。然而,总是期望进一步改善飞行器的安全性。
[0003] 在商用飞行器航空中,当发生主要飞行器控制表面(诸如副翼和方向舵)的完全失控时,就已经发生了罕见的历史性安全事故。因此需要一种飞行控制系统,该飞行控制系统将在此类紧急情况下辅助飞行器的飞行员。

发明内容

[0004] 本发明内容被提供以介绍简化形式的一系列概念,该一系列概念在下文具体实施方式节段中被进一步描述。
[0005] 在示例性实施方案中,提供了一种用于具有多个引擎和可调式稳定器的飞行器的飞行控制系统。该飞行控制系统包括至少一个用于感测飞行器参数的传感器,例如空速、轨迹角和/或航迹角。该飞行控制系统还包括用于检测飞行器的主要飞行表面的完全失控的检测器。该飞行控制系统还包括用于接收飞行员的输入的紧急飞行控制器。紧急飞行控制器与至少一个传感器和检测器可操作地通信,并且被配置为当检测器检测到飞行器的主要飞行表面的完全失控时,基于飞行员的输入和感测到的飞行器参数确定多个引擎的推力目标和可调式稳定器的目标稳定器位置。该飞行控制系统还包括引导模块,该引导模块被配置为向飞行员提供关于如何控制引擎推力朝向推力目标以及如何控制可调式稳定器朝向目标稳定器位置的指令。
[0006] 在另一个示例性实施方案中,提供了一种用于向飞行器的飞行员提供控制指令的方法。该方法包括由检测器检测飞行器的主要飞行表面的完全失控,并且由处理器将紧急信号发送到紧急飞行控制器。该方法还包括从飞行员处接收飞行员的输入。该方法还包括基于飞行员的输入和感测到的飞行器参数,确定飞行器的每个引擎的目标推力和用于飞行器的可调式稳定器的目标可调式稳定器位置。该方法还包括向飞行员提供关于如何控制引擎推力朝向每个引擎的目标推力以及如何控制可调式稳定器位置朝向目标可调式稳定器位置的指令。
[0007] 在另一个示例性实施方案中,提供了一种具有多个引擎和可调式稳定器的飞行器,以及飞行控制系统。该飞行控制系统包括至少一个用于感测飞行器参数的传感器,例如空速、轨迹角和/或航迹角。该飞行控制系统还包括用于检测飞行器的主要飞行表面的完全失控的检测器。该飞行控制系统还包括用于接收飞行员的输入的紧急飞行控制器。紧急飞行控制器与至少一个传感器和检测器可操作地通信,并且被配置为当检测器检测到飞行器的主要飞行表面的完全失控时,基于飞行员的输入和感测到的飞行器参数确定多个引擎的推力目标和可调式稳定器的目标稳定器位置。该飞行控制系统还包括引导模块,该引导模块被配置为向飞行员提供关于如何控制引擎推力朝向推力目标以及如何控制可调式稳定器朝向目标稳定器位置的指令。
[0008] 从以下详细描述和所附权利要求,结合附图和该背景技术,其他期望的特征将变得显而易见。

附图说明

[0009] 通过以下结合附图的详细描述可以得到对主题的更完整的理解,其中相同的附图标号代表相同的元件,并且其中:
[0010] 图1是根据示例性实施方案的飞行控制系统的示意图;
[0011] 图2是根据示例性实施方案的飞行控制系统的图解流程图;
[0012] 图3A示出了根据示例性实施方案的视觉动作提示的示例;
[0013] 图3B示出了根据示例性实施方案的视觉动作提示的示例;
[0014] 图4A示出了根据示例性实施方案的视觉动作提示的示例;
[0015] 图4B示出了根据示例性实施方案的视觉动作提示的示例;
[0016] 图4C示出了根据示例性实施方案的视觉动作提示的示例;
[0017] 图5示出了实现示例性实施方案的飞行控制系统的场景;
[0018] 图6示出了实现示例性实施方案的飞行控制系统的场景;
[0019] 图7示出了实现示例性实施方案的飞行控制系统的场景;
[0020] 图8示出了实现示例性实施方案的飞行控制系统的场景;
[0021] 图9示出了实现示例性实施方案的飞行控制系统的场景;
[0022] 图10示出了实现示例性实施方案的飞行控制系统的场景;
[0023] 图11示出了实现示例性实施方案的飞行控制系统的场景;以及
[0024] 图12示出了根据示例性实施方案的流程图。

具体实施方式

[0025] 以下具体实施方式本质上仅是示例性的,并且不旨在限制主题的实施方案或此类实施方案的应用和使用。如本文所用,术语“示例性的”是指“用作示例、实例或例证”。因此,本文中描述为“示例性的”的任何实施方案不一定理解为比其他实施方案优选或有利。本文描述的所有实施方案是提供的示例性实施方案,以使本领域技术人员能够制造或使用由权利要求限定的系统和方法。此外,不旨在受前述技术领域、背景技术、发明内容或以下具体实施方式中呈现的任何明示或暗示的理论的约束。
[0026] 为简明起见,本文可能不详细地描述传统技术和部件。此外,本文所包含的各种附图中所示的任何连接线旨在表示各种元件之间的示例功能关系和/或物理耦接。应当指出的是,许多另选的或附加的功能关系或物理连接可存在于本公开的实施方案中。
[0027] 当飞行器的主要飞行器控制表面完全损失时,飞行员可以使用差动引擎推力操纵具有多个引擎的飞行器。然而,对于飞行员而言,以这种方式操纵飞行器通常是困难的,因为飞行器可能以飞行员不期望的方式响应推力变化。此外,仅使用推力控制飞行器需要飞行员手动改变每个引擎的节流阀的位置,这增加了飞行员所需的工作量。更进一步,主要控制表面的损失可能对飞行员造成了一定程度的压力。这种压力加上飞行员所需工作量的增加,可能会增加飞行员在控制推力控制飞行器时出错的可能性,这可能会产生严重的负面后果。
[0028] 本发明的实施方案提供了一种飞行控制系统,用于在发生飞行器的主要表面失控的情况下辅助飞行器的飞行员控制。
[0029] 在一个实施方案中,飞行器包括多个引擎、主要飞行表面诸如副翼和方向舵的、以及非主要飞行表面诸如可调式稳定器(例如水平稳定器)。一般来讲,在飞行器的主要飞行表面完全失控的情况下,飞行员仍然可以手动控制非主要飞行表面,诸如水平可调式稳定器。该飞行器还包括飞行控制系统,该飞行控制系统被配置为实现飞行员命令的操纵。也就是说,飞行控制系统的合适的软件和/或硬件部件(诸如处理器和计算机可读存储装置)被用于实现由飞行员输入的操纵。
[0030] 如图1所示,飞行控制系统100包括飞行管理控制模块10。在飞行器的正常飞行操作期间,飞行控制模块10经由飞行管理控制面板16接收飞行员的输入,并使用飞行器的主要飞行表面实现输入的操纵。飞行管理控制模块10还被配置为从主要表面控制检测器12处接收与主要飞行表面的状态有关的信息。
[0031] 主要表面控制检测器12被配置为检测飞行器的主要飞行表面的完全失控。当检测到主要飞行表面的完全失控时,主要表面控制检测器12被配置为将表示该完全失控的信号发送到飞行管理控制模块10。当飞行管理控制模块10接收到该信号时,飞行管理控制模块10被配置为将飞行控制系统100的操作模式从正常飞行操作模式切换到人机闭环紧急控制模式。在一个实施方案中,可以由飞行管理控制模块10自动执行从正常飞行操作模式到人机闭环紧急控制模式的切换。在另一个实施方案中,从正常飞行操作模式切换到人机闭环紧急控制模式可能需要飞行员的确认,例如,经由飞行员按下驾驶舱按钮,表示可能发生这种切换到人机闭环紧急控制模式。
[0032] 飞行控制系统100还包括紧急飞行控制器14。紧急飞行控制器14被配置为从至少一个飞行器传感器20处接收数据,该数据涉及飞行器参数,例如空速、航迹角或轨迹角。在一个实施方案中,至少一个飞行器传感器包括多个飞行器传感器。至少一个飞行器传感器可以选自包括空速指示器、陀螺测试仪、全球定位系统(GPS)等的组。在一个实施方案中,飞行器参数由至少一个飞行器传感器20感测,然后经由正常飞行器数据总线发送到紧急飞行控制器14。在另一个实施方案中,飞行器参数由至少一个飞行器传感器20感测,然后经由单独的传输路径(例如经由专用的紧急数据总线)发送到应急飞行控制器14。
[0033] 在启动人机闭环紧急控制模式之后,紧急飞行控制器14被配置为从飞行管理系统13处接收信息。在一个实施方案中,紧急飞行控制器14从飞行管理系统13处接收的信息涉及飞行器的飞行计划。飞行计划通常是预先确定的,但是可以使用飞行管理控制面板16由飞行员在飞行中途改变。例如,如果期望进行航线改变或操纵,则飞行员可以将用于航线改变或期望操纵的命令输入到飞行管理控制面板16中,并且将该航线或期望操纵的改变发送到飞行管理系统13。然后,飞行管理系统13将关于期望的航线变化或期望的操纵的信息发送到紧急飞行控制器14。
[0034] 使用从至少一个飞行器传感器20处接收的飞行器参数和从飞行管理系统13处接收的飞行员输入,紧急飞行控制器14被配置为确定每个飞行器引擎的目标节流阀位置和用于操纵飞行器的可调式稳定器的目标稳定器位置。例如,紧急飞行控制器14可以确定目标节流阀位置和目标稳定器位置,以便飞行员执行期望的操纵输入,诸如下降操纵、爬升操纵等。在一个实施方案中,紧急飞行控制器14被配置为根据存储在飞行管理系统13中的原始预先确定飞行航线来确定飞行员操纵飞行器的指令。在另一个实施方案中,紧急飞行控制器14被配置为确定飞行员沿着自动确定的转向飞行航线操纵飞行器的指令,例如引导至附近安全着陆点的飞行航线。
[0035] 如上所述,飞行员可以将期望的操纵输入到飞行管理控制面板16中。例如,飞行员可以向飞行管理控制面板16输入期望增加10节的空速。使用该飞行员输入和来自飞行器传感器20的数据,紧急飞行控制器14确定每个引擎的目标节流阀位置和目标可调式稳定器位置,以操纵飞行器以便实现10节这种空速的增加。
[0036] 在确定每个引擎的目标节流阀位置和目标可调式稳定器位置之后,使用引导模块17向飞行员提供与这些目标位置有关的指令。在一个实施方案中,引导模块17包括显示器
22,该显示器被配置为向飞行员可视地显示目标位置。在一个实施方案中,显示器22是现有驾驶舱设备的一部分。在另一个实施方案中,显示器22可以是远程显示器,例如在可操作地连接到紧急飞行控制器14的手持式计算装置上,诸如膝上型电脑或平板电脑。
[0037] 现在将关于图2的流程图更详细地解释飞行控制系统100的操作。当主要表面控制检测器(图中未示出)检测到主要飞行表面的完全失控并且启动了人机闭环紧急控制时,紧急飞行控制器14将信息发送到引导模块17,以指示飞行员23已经启动了人机闭环紧急控制。
[0038] 如果飞行员先前在主要表面的完全失控之前输入了所需的操纵,或者如果飞行员随后在指示已经启动人机闭环应急控制之后命令操纵,则紧急飞行控制器14基于飞行员的输入和来自飞行器传感器20的感测到的飞行器参数确定飞行器的每个引擎的目标节流阀位置和可调式稳定器的目标可调式稳定器位置。然后紧急飞行控制器14将该信息发送到引导模块17。引导模块17以指令的形式向飞行员23显示目标节流阀位置和目标可调式稳定器位置。在示例性实施方案中,这些指令以视觉动作提示的形式提供,如下面将更详细地解释的。
[0039] 在接收到引导模块17的指示之后,然后飞行员23使用节流阀控件21来调节每个引擎24的节流阀位置,并使用稳定器控件26来调节可调式稳定器朝向指示的目标可调式稳定器位置的位置。飞行器参数对应地随飞行员的调节而变化。飞行器参数的变化在图2中以代表性的附图标号28示出。飞行器传感器20感测改变的飞行器参数28,然后将代表这些改变的飞行器参数28的信号发送到紧急飞行控制器14。这些改变的飞行器参数例如与飞行器的轨迹角、航迹角和空速相关联。
[0040] 如果飞行员将期望的操纵输入到飞行管理控制面板16,则紧急飞行控制器14基于飞行员的输入和改变的感测到的飞行器参数28确定飞行器的每个引擎的更新目标节流阀位置和更新的目标稳定器位置。
[0041] 在一个实施方案中,为了减少呈现给飞行员的信息量,从而降低飞行员以不符合紧急飞行控制器14指示的方式错误地控制节流阀或可调式稳定器位置的可能性,引导模块17能够以视觉动作提示的形式向飞行员显示指令。
[0042] 视觉动作提示的示例在图3A和图3B中示出。首先参考图3A,示出了与双引擎飞行器的节流阀位置有关的示例性对称视觉动作提示。在图3A的情景T1中,紧急飞行控制器14已经确定不对左飞行器引擎(L)或右飞行器引擎(R)的节流阀位置进行调节。这样,显示空白视觉动作提示,从而指示飞行员不应对节流阀位置进行调节。具体地讲,仅向飞行员显示每个引擎的“基线”50。
[0043] 在图3A的情景T2中,紧急飞行控制器14已经确定应该增加左引擎(L)和右引擎(R)两者的节流阀位置。这样,显示视觉动作提示,从而指示飞行员应该增加左右引擎的节流阀位置。在图3A的T2的示例性实施方案中,用于增加节流阀位置的视觉动作提示被显示为在基线50之上或之下的图标51。图标51相对于基线50的位置以易于理解的方式指示节流阀位置的增加或减少。
[0044] 在图3A的情景T3中,紧急飞行控制器14已经确定应该降低左引擎和右引擎两者的节流阀位置。这样,显示视觉动作提示,从而指示飞行员应该降低左(L)引擎和右(R)引擎的节流阀位置。在图3A的T2和T3的示例性实施方案中,视觉动作提示在基线50上方或下方示出为图标51。
[0045] 值得注意的是,在图3A的示例性实施方案中,通过在基线50上方或下方显示图标51,或仅显示基线50,向飞行员呈现执行指示调节所需的最少量信息,例如,与条形图或其他形式的读数相比,飞行员必须仔细检查所呈现的数据以确定指令。具体地讲,呈现给飞行员的视觉动作提示允许每个引擎有三种不同的指令,特别是:增加该引擎的节流阀;降低该引擎的节流阀,或不采取任何动作。以这种方式向飞行员显示的视觉动作提示因此降低了飞行员以不期望的方式错误地控制节流阀位置的可能性。从图3A中还可以看出,未将当前的节流阀位置显示给飞行员,从而减少了呈现给飞行员的信息,并由此减少了飞行员以错误的方式错误地控制节流阀位置的可能性。
[0046] 当飞行员根据所指示的视觉动作提示调节节流阀位置时,提供给紧急飞行控制器14的所感测的飞行器参数改变。紧急飞行控制器14然后重新计算期望的节流阀变化,并且基于飞行器参数和来自飞行管理控制面板16的信息,更新呈现给飞行员的信息。例如,紧急飞行控制器14可以最初提供视觉动作提示以指示左引擎和右引擎中的每一个的节流阀位置增加(根据图3A的T2)。在飞行员相应地增加这些节流阀位置之后,然后紧急飞行控制器
14可以呈现更新的视觉动作提示以指示飞行员不采取进一步的动作(根据图3A的T1),从而向飞行员指示应该不再增加特定引擎的节流阀。
[0047] 转到图3B,示出了与双引擎飞行器的节流阀位置有关的示例性非对称视觉动作提示。在图3B的情景T4中,紧急飞行控制器14已经确定应该增加左引擎的节流阀位置并且应该降低右引擎的节流阀位置。这样,向飞行员显示对应的视觉动作提示。在该实施方案中,视觉动作提示以位于基线50上方或下方的图标51的形式呈现。在图3B的情景T5中,紧急飞行控制器14已经确定应该降低左引擎的节流阀位置并且应该增加右引擎的节流阀位置。这样,向飞行员显示具有图标51和基线50的对应视觉动作提示。
[0048] 在一个实施方案中,可以通过视觉动作提示的图标51的特征的出现向飞行员呈现进一步的信息。在一些示例性实施方案中,图标51的尺寸、颜色、形状或其他特征可指示节流阀调节中所需的调节速度。例如,红色图标51可以向飞行员指示需要相对快速地调节节流阀位置,而绿色图标51可以向飞行员指示可以执行相对较慢或较平稳的节流阀位置的调节。
[0049] 转到图4A、图4B和图4C,示出了与可调式稳定器位置有关的示例性视觉动作提示。具体地讲,如图4A的场景S1、S2和S3所示,在一个实施方案中,将水平稳定器设定在特定位置。在图4A的场景S1、S2和S3的示例性实施方案中,水平稳定器分别设定在相对位置0.0、+
3.0和-7.5。如图4A所示,在示例性实施方案中,水平稳定器的当前位置使用比例62上的标记60示出。该比例具有可调式稳定器的设定位置(标记为“0”位置)。该比例还指示可调式稳定器必须移动的位置,用于“机首朝上”(NU)或“机首朝下”(ND)操纵。在图4A所示的实施方案中,数字读数设置在标记60的内部,该数字读数示出了水平稳定器的当前位置。
[0050] 在图4A的场景S1中,紧急飞行控制器14确定不需要从位置0.0调节水平稳定器位置。这样,向飞行员呈现“空白”视觉动作提示,从而向飞行员指示不需要调节水平稳定器位置。在图4A的场景S2中,紧急飞行控制器14确定不需要从位置-3.0调节水平稳定器位置。这样,向飞行员呈现空白视觉动作提示。在图4A的场景S3中,紧急飞行控制器14确定不需要从位置-7.5调节水平稳定器位置。这样,向飞行员呈现空白视觉动作提示。
[0051] 转到图4B,在场景S4中,紧急飞行控制器14已经确定水平稳定器的位置应当从初始0.0位置移动到不同位置,作为“机首朝上”操纵的一部分。这样,显示视觉动作提示以向飞行员指示应该调节水平稳定器位置。具体地讲,使用图标61通过视觉动作提示指示调节的方向。在所示的示例性实施方案中,图标61是箭头,其一个端部位于标记附近,指示水平稳定器的当前位置。因此,为了执行水平稳定器位置的指示调节,为飞行员呈现所需的最少量信息。
[0052] 相似地,在图4B的场景S5中,紧急飞行控制器14已经确定水平稳定器的位置应当从初始-3.0位置移动到不同位置,作为“机首朝上”操纵的一部分。这样,显示视觉动作提示以向飞行员指示应该调节水平稳定器位置。在所示的示例性实施方案中,使用从靠近标记60的位置处延伸的箭头图标61用视觉动作提示指示调节的方向。
[0053] 相似地,在图4B的场景S6中,紧急飞行控制器14已经确定水平稳定器的位置应当从初始+3.0位置移动到不同位置,作为“机首朝上”操纵的一部分。这样,显示视觉动作提示以向飞行员指示应该调节水平稳定器位置。在所示的示例性实施方案中,使用从靠近标记60的位置处延伸的箭头图标61用视觉动作提示指示调节的方向。
[0054] 转到图4C,在场景S7中,紧急飞行控制器14已经确定水平稳定器的位置应当从初始0.0位置移动到不同位置,作为“机首朝下”操纵的一部分。这样,显示视觉动作提示以向飞行员指示应该调节水平稳定器位置。具体地讲,使用图标61通过视觉动作提示指示调节的方向。在所示的示例性实施方案中,图标61是箭头,其一个端部位于标记附近,指示水平稳定器的当前位置。因此,为了执行水平稳定器位置的指示调节,为飞行员呈现所需的最少量信息。
[0055] 相似地,在图4C的场景S8中,紧急飞行控制器14已经确定水平稳定器的位置应当从初始+3.0位置移动到不同位置,作为“机首朝下”操纵的一部分。这样,显示视觉动作提示以向飞行员指示应该调节水平稳定器位置。在所示的示例性实施方案中,使用从靠近标记60的位置处延伸的箭头图标61用视觉动作提示指示调节的方向。
[0056] 相似地,在图4B的场景S9中,紧急飞行控制器14已经确定水平稳定器的位置应当从初始-7.5位置移动到不同位置,作为“机首朝下”操纵的一部分。这样,显示视觉动作提示以向飞行员指示应该调节水平稳定器位置。在所示的示例性实施方案中,使用从靠近标记60的位置处延伸的箭头图标61用视觉动作提示指示调节的方向。
[0057] 在一个实施方案中,图标61可以向飞行员显示附加信息。例如,图标61的长度可以指示所需的水平稳定器的调节量。在一个实施方案中,视觉动作提示图标是箭头图标61,并且引导模块17被配置为在靠近标记60的位置处显示箭头图标61的基部,指示水平稳定器的当前位置,例如在-7.5处。引导模块17还被配置为将箭头图标61的尖端显示在靠近水平稳定器的目标位置处,例如在0.0处。以这种方式,以易于理解的方式显示呈现给飞行员的信息,从而降低飞行员以不期望的方式错误地调节水平稳定器的可能性。
[0058] 现在将参考图5至图10解释关于如何向飞行员显示视觉动作提示的具体示例。
[0059] 参考图5,示出了主要飞行显示器200。主要飞行显示器200包括姿态指示器210、空速指示器220和高度指示器230。当启动人机闭环紧急控制模式时,主要飞行显示器200还包括推力控制指示器240和可调式稳定器指示器250。在一个实施方案中,推力控制指示器240和水平稳定器修整指示器250可以仅在启动人机闭环紧急控制模式时显示在主要飞行显示器200上。在另一个实施方案中,推力控制指示器240和水平稳定器修整指示器250总是显示在主要飞行显示器200上,但是在这些指示器240、250上没有显示视觉动作提示,直到启动人机闭环紧急控制模式。
[0060] 图6示出了当主要表面控制检测器检测到主要表面已经失控并且启动了人机闭环紧急控制模式时主要飞行显示器200的示例。在图6的场景中,紧急飞行控制器14接收来自飞行员的输入,期望从大约60度至大约65度的跟踪命令。因此,推力控制指示器240向飞行员显示非对称的视觉动作提示,指示飞行员增加左引擎的节流阀并降低右引擎的节流阀。当飞行员实施这些指示的调节时,飞行器相应地跟踪。由于在这种场景下不需要机首朝上或机首朝下操纵,因此在水平稳定器修整指示器250上不显示视觉动作提示。
[0061] 图7示出了当主要表面控制检测器检测到主要表面已经失控并且启动了人机闭环紧急控制模式时主要飞行显示器200的另一个示例。在图7的场景中,紧急飞行控制器14接收来自飞行员的输入,期望从大约65度至大约60度的跟踪命令。因此,推力控制指示器240向飞行员显示非对称的视觉提示,指示飞行员降低左引擎的节流阀并增加右引擎的节流阀。当飞行员实施这些指示的调节时,飞行器相应地跟踪。由于在这种场景下不需要机首朝上或机首朝下操纵,因此在水平稳定器修整指示器250上不显示视觉动作提示。
[0062] 图8示出了当主要表面控制检测器检测到主要表面已经失控并且启动了人机闭环紧急控制模式时主要飞行显示器200的另一个示例。在图8的场景中,紧急飞行控制器14接收来自飞行员的输入,期望航迹角从大约0度至大约3度的变化。因此,推力控制指示器240向飞行员显示对称的视觉提示,指示飞行员增加左引擎的节流阀并且也增加右引擎的节流阀。当飞行员实施这些指示的调节时,飞行器相应地操纵。由于在这种场景下不需要机首朝上或机首朝下操纵,因此在水平稳定器修整指示器250上不显示视觉动作提示。通过增加左引擎和右引擎两者中的节流阀来改变航迹角将导致飞行器空速的对应增加。在一个实施方案中,经由空速指示器220上的视觉提示300向飞行员指示空速的增加。
[0063] 图9示出了当主要表面控制检测器检测到主要表面已经失控并且启动了人机闭环紧急控制模式时主要飞行显示器200的另一个示例。在图9的场景中,紧急飞行控制器14接收来自飞行员的输入,期望航迹角从大约3度至大约0度的变化。因此,推力控制指示器240向飞行员显示对称的视觉提示,指示飞行员降低左引擎的节流阀并且也降低右引擎的节流阀。当飞行员实施这些指示的调节时,飞行器相应地操纵。由于在这种场景下不需要机首朝上或机首朝下操纵,因此在可调式稳定器指示器250上不显示视觉动作提示。通过降低左引擎和右引擎两者中的节流阀来改变航迹角将导致飞行器空速的对应降低。在一个实施方案中,经由空速指示器220上的视觉提示300向飞行员指示空速的降低。
[0064] 图10示出了当主要表面控制检测器12检测到主要表面已经失控并且启动了人机闭环紧急控制模式时主要飞行显示器200的另一个示例。在图10的场景中,紧急飞行控制器14接收来自飞行员的输入,期望空速从大约200节至大约210节的变化。因此,推力控制指示器240向飞行员显示对称的视觉提示,指示飞行员增加左引擎的节流阀并且也增加右引擎的节流阀。为了补偿长周期振动效应,在这个空速增加期间还需要“机首朝下”操纵以适当地控制飞行器。这样,在水平稳定器修整指示器250上显示指示飞行员应该将可调式稳定器调节到更“机首朝下”位置的视觉动作提示。当飞行员实施这些指示的调节时,飞行器相应地操纵。
[0065] 图11示出了当主要表面控制检测器检测到主要表面已经失控并且启动了人机闭环紧急控制模式时主要飞行显示器200的另一个示例。在图11的场景中,紧急飞行控制器14接收来自飞行员的输入,期望空速从大约210节至大约200节的变化。因此,推力控制指示器240向飞行员显示对称的视觉提示,指示飞行员降低左引擎的节流阀并且也降低右引擎的节流阀。为了补偿长周期振动效应,在这个空速降低期间还需要“机首朝上”操纵以适当地控制飞行器。这样,在水平稳定器修整指示器250上显示指示飞行员应该将可调式稳定器调节到更“机首朝下”位置的视觉动作提示。当飞行员实施这些指示的调节时,飞行器相应地操纵。
[0066] 转到图12的流程图,示出了向飞行员提供指令的方法。
[0067] 在步骤1200处,检测器检测到飞行器的主要飞行表面的完全失控,并将紧急信号发送到紧急飞行控制器。该飞行器具有多个引擎和一个可调式稳定器。在步骤1202处,将飞行员的输入发送到紧急飞行控制器。飞行员的输入涉及飞行器的期望操纵,例如跟踪命令、空速变化或航迹角的变化。在接收到飞行员的输入时,在步骤1204处,紧急飞行控制器基于飞行员的输入和感测到的飞行器参数确定飞行器的每个引擎的目标推力和可调式稳定器的目标可调式稳定器位置,以便执行期望的操纵并将这些目标发送到引导模块。在步骤1206处,该引导模块向飞行员提供关于如何控制引擎推力朝向每个引擎的目标推力以及如何控制可调式稳定器位置朝向目标可调式稳定器位置的指令。在一个实施方案中,使用至少一个视觉动作提示的形式向飞行员显示每个引擎的目标节流阀的位置和目标稳定器的位置。
[0068] 虽然在前述具体实施方案中已呈现至少一个示例性实施方案,但应当理解存在大量的变型形式。还应当理解,一个或多个示例性实施方案仅是示例,并且不旨在以任何方式限定本公开的范围、适用性或配置。相反,前述具体实施方式将为本领域的技术人员提供用于实现一个示例性实施方案或多个示例性实施方案的便利的路线图。应当理解,在不脱离所附权利要求及其合法等同物所阐述的本公开的范围的情况下,可以对元件的功能和布置进行各种改变。