用于飛行控制面的輸入一致系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本公開總體涉及飛機，并且特別是，涉及控制飛機的運動。仍然更特別地，本公開涉及用于控制飛行控制面在飛機上的位置以控制飛機的運動的方法和裝置。
【背景技術】
[0002]用于飛機的電傳飛控(FBW)系統(tǒng)是用電子界面代替飛機的傳統(tǒng)手動飛行控制的系統(tǒng)。駕駛員座艙中的飛行控制裝置不通過電纜、聯(lián)動裝置、或其它機械系統(tǒng)連接至飛行控制面、引擎或其它系統(tǒng)，如同更傳統(tǒng)的飛機那樣。作為代替，飛行控制裝置的運動被轉(zhuǎn)換為由電線、光纖、通過空中接口、或其一些組合發(fā)送的電信號。
[0003]例如，電傳飛控系統(tǒng)中的飛行控制計算機使用這些信號以識別如何針對每個飛行控制面移動致動器，以提供對飛行控制裝置的運動的響應。而且，飛行控制計算機還可以在沒有飛行員輸入的情況下執(zhí)行多個功能。例如，飛行控制計算機可以自動幫助穩(wěn)定飛行的飛機，而不需要來自飛行員的輸入。飛行控制計算機生成命令以控制飛行控制面、引擎、或控制飛機的運動的其它設備。
[0004]具有電傳飛控系統(tǒng)的飛機的重量可以比使用傳統(tǒng)控制裝置時輕。而且，與機械系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)相比，電傳飛控系統(tǒng)中的電子系統(tǒng)要求更少維護。
[0005]在用于飛機的電傳飛控系統(tǒng)中存在冗余。電傳飛控系統(tǒng)中的多個飛行控制模塊被用于響應于從飛行控制外部感測設備的運動接收信號生成命令。冗余考慮飛行控制模塊可能不一直如期望那樣執(zhí)行。
[0006]電傳飛控系統(tǒng)中的不同組件可以使用不同類型的通信架構相互通信。例如，一些電傳飛控系統(tǒng)使用將組件直接相互連接的電線。在本示例中，可以使用多條電線提供組件之間的冗余連接。
[0007]在其它示例中，電傳飛控系統(tǒng)可以使用數(shù)據(jù)總線，諸如，在計算機系統(tǒng)中使用的那些總線。數(shù)據(jù)總線可以減少組件之間的布線量。根據(jù)數(shù)據(jù)總線上的通信量，命令可能比期望晚的到達期望組件。該情況是被發(fā)送到諸如致動器控制模塊的組件的命令可能不能在期望量的時間內(nèi)到達組件的定時問題。結果，電傳飛控系統(tǒng)可能不提供用于飛機中的期望等級的性能。
[0008]例如，控制引擎的輸入的延遲可能導致低于期望燃料效率。用于控制飛行控制面的輸入的延遲導致降低的人機處理質(zhì)量，并且飛機生成比期望更大的噪聲或者降低乘客舒適度。
[0009]從而，期望具有考慮上述問題中的至少一些問題、以及其它可能問題的方法和裝置。例如，期望具有減少可能由在到達組件中輸入具有延遲導致的問題的方法和裝置。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0010]在一個示例性實施方式中，一種裝置包括飛機中的數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)、連接到數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的多個致動器控制模塊、以及連接到數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的多個飛行控制模塊。多個致動器控制模塊中的一致動器控制模塊使用數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)上的被引導至該致動器控制模塊的命令，控制一組飛行控制面在飛機上的定位。飛行控制模塊生成命令，并且將命令發(fā)送到數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)上，以控制飛機上的飛行控制面。用于飛行控制面的命令被朝向分配給飛行控制面的所述多個致動器控制模塊中的一組引導。所述多個致動器控制模塊和所述多個飛行控制模塊確定由所述多個飛行控制模塊發(fā)送到數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)上的命令中是否存在錯誤。
[0011]在另一個示例性實施方式中，飛行控制系統(tǒng)包括飛機中的數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)、連接到數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的多個致動器控制模塊、以及連接到數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的多個飛行控制模塊。多個致動器控制模塊中的一致動器控制模塊使用數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)上的被引導至該致動器控制模塊的命令，控制一組飛行控制面在飛機上的定位。飛行控制模塊中的每一個生成命令，并且將命令發(fā)送到數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)，以控制飛機上的飛行控制面。用于飛行控制面的命令被朝向分配給飛行控制面的致動器控制模塊引導。所述多個致動器控制模塊和所述多個飛行控制模塊確定發(fā)送到數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)上的命令中是否存在錯誤，并且基于在命令中識別的錯誤，管理所述多個飛行控制模塊和所述多個致動器控制模塊之間的點到點連接。
[0012]在還有的另一個示例性實施方式中，呈現(xiàn)一種用于控制飛機上的飛行控制面的方法。將命令從飛行控制模塊發(fā)送到數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)上。飛行控制模塊和致動器控制模塊確定發(fā)送到數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)上的命令中是否存在錯誤?；诎l(fā)送到數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)上的命令中是否存在錯誤，管理在飛行控制模塊和致動器控制模塊之間的點到點連接。
[0013]多個特征和功能可以在本公開的多種實施方式中獨立地實現(xiàn)，或者可以在還有的其它實施方式中被組合，其中，進一步詳情可以參考以下說明和附圖看出。
【附圖說明】
[0014]在所附權利要求中闡述被認為是示例性實施方式的特性的新特征。然而，當結合附圖閱讀時，示例性實施方式以及優(yōu)選使用模式、其進一步目標和特征將通過參考本公開的示例性實施方式的以下詳細說明被最好地理解，其中:
[0015]圖1是根據(jù)示例性實施方式的飛機的圖解；
[0016]圖2是根據(jù)示例性實施方式的飛行控制環(huán)境的框圖的圖解；
[0017]圖3是根據(jù)示例性實施方式的消息的框圖的圖解；
[0018]圖4是根據(jù)示例性實施方式的在處理命令時由飛行控制模塊和致動器控制模塊使用的信息的框圖的圖解；
[0019]圖5A和圖5B是根據(jù)示例性實施方式的用于在飛行控制環(huán)境中處理命令的處理的流程圖的圖解；
[0020]圖6是根據(jù)示例性實施方式的飛行控制環(huán)境的組件的框圖的圖解；
[0021]圖7是根據(jù)示例性實施方式的用于控制飛機上的飛行控制面的處理的流程圖的圖解；
[0022]圖8是根據(jù)示例性實施方式的用于處理來自飛行控制裝置的信號的處理的流程圖的圖解；
[0023]圖9是根據(jù)示例性實施方式的用于處理命令的處理的流程圖的圖解；
[0024]圖10是根據(jù)示例性實施方式的用于確定從飛行控制模塊接收的消息的命令中是否存在錯誤的處理的流程圖的圖解；
[0025]圖11是根據(jù)示例性實施方式的用于處理命令的處理的流程圖的圖解；
[0026]圖12A和圖12B是根據(jù)示例性實施方式的用于識別飛行控制系統(tǒng)中是否存在錯誤的處理的流程圖的圖解；
[0027]圖13是根據(jù)示例性實施方式的飛機制造和服務方法的框圖的圖解；以及
[0028]圖14是可以實現(xiàn)示例性實施方式的飛機的框圖的圖解。
【具體實施方式】
[0029]示例性實施方式認識并且考慮到一個或更多個不同考慮因素。例如，示例性實施方式認識出并且考慮到總線的使用(諸如，在計算機中使用的那些)在飛機中變得更加普遍。例如，飛行控制模塊可以將命令發(fā)送到致動器控制模塊，以控制飛機中的設備。致動器控制模塊可以控制例如飛行控制面、引擎、或者飛機中的一些其它合適設備。通過這些類型的總線，當從飛行控制模塊發(fā)送的命令由致動器控制模塊接收用于處理時的定時可能不是一直如期望那樣快的發(fā)生。
[0030]示例性實施方式認識并且考慮到總線可以是并行總線或者串行總線。當使用并行總線時，可以在總線中的多條路徑上承載數(shù)據(jù)單元，諸如，詞。根據(jù)通信量和其它條件，用于數(shù)據(jù)單元到達致動器控制模塊所需的時間可能花費比期望更多的時間。
[0031]結果，來自飛行控制模塊的命令可以比來自用于相同飛行控制面的另一個飛行控制模塊的命令更晚到達。該類型的延遲導致在對致動器控制模塊的輸入中缺乏一致性。示例性實施方式認識并且考慮到，當存在定時問題時，在對致動器控制模塊的輸入中接收的命令可能不提供飛機中的期望性能。
[0032]示例性實施方式認識并且考慮到，當多個飛行控制模塊將命令發(fā)送到致動器控制模塊時，致動器控制模塊可以在不同時間從每個飛行控制模塊接收命令。從而，示例性實施方式提供一種用于控制飛機上的飛行控制面的方法和裝置。在一個示例性實施方式中，一種裝置包括數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)、致動器控制模塊、以及飛行控制模塊。數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)位于飛機中。致動器控制模塊連接到數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)。多個致動器控制模塊中的一個致動器控制模塊使用數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)上的被引導至該致動器控制模塊的命令，控制一組飛行控制面在飛機上的定位。飛行控制模塊連接到數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)。飛行控制模塊生成命令，并且將命令發(fā)送到總線系統(tǒng)上，以控制飛機上的飛行控制面。用于飛行控制面的命令被朝向分配給飛行控制面的多個致動器控制模塊中的一組引導。致動器控制模塊和飛行控制模塊確定在由飛行控制模塊發(fā)送到數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)上的命令中是否存在錯誤。
[0033]在此參考多項使用的“一組…”是指一個或更多項。例如，一組致動器控制模塊中是一個或更多個致動器控制模塊。
[0034]現(xiàn)在參考附圖，并且特別是，參考圖1，根據(jù)示例性實施方式示出飛機的圖解。在該示例性示例中，飛機100具有附接附接到機身106上的機翼102和機翼104。飛機100包括附接到機翼102的引擎108和附接到機翼104的引擎110。
[0035]機身106具有尾部112。水平穩(wěn)定器114、水平穩(wěn)定器116、以及垂直穩(wěn)定器118附接到機身106的尾部112。
[0036]飛機100是可以根據(jù)示例性實施方式實現(xiàn)飛行控制系統(tǒng)的飛機的示例。飛行控制系統(tǒng)可以控制飛機100上的飛行控制面。例如，飛行控制系統(tǒng)可以控制副翼120、方向舵122、或飛機100上的一些其它飛行控制面的位置。飛行控制系統(tǒng)還可以控制引擎108和引擎110的操作。
[0037]接下來轉(zhuǎn)到圖2，根據(jù)示例性實施方式示出飛行控制環(huán)境的框圖的圖解。在這個所示的示例中，飛行控制環(huán)境200包括飛機202。飛機202中的飛行控制系統(tǒng)204控制飛機202的運動。飛行控制系統(tǒng)204控制飛行控制面206的操作。
[0038]在本示例性示例中，飛行控制系統(tǒng)204是電傳飛控系統(tǒng)。如所示，飛行控制系統(tǒng)204包括數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)208、致動器控制模塊210、以及飛行控制模塊212。
[0039]數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)208是一組總線。如所示，數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)208便于連接到數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)208的致動器控制模塊210和飛行控制模塊212之間的通信。數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)208可以使用任何合適架構。例如，數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)208可以使用在計算機中采用的架構。除了致動器控制模塊210和飛行控制模塊212之外，數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)108可以提供到航線可更換單元(line replaceable unit)的通信。在本示例性示例中，數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)208提供用于并行發(fā)送信息的介質(zhì)。
[0040]在示例性示例中，致動器控制模塊210連接到數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)208。如所示，致動器控制模塊210中的致動器控制模塊214使用數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)208上的被引導至致動器控制模塊214的命令216，控制一組飛行控制面206的定位。
[0041]換句話說，每個致動器控制模塊210都可以被用于控制一個或更多個飛行控制面206的定位。而且，多個致動器控制模塊210被分配給每個飛行控制面206。通過分配兩個或更多致動器控制模塊210，提供冗余，以控制飛行控制面206。
[0042]例如，致動器控制模塊210將信號218發(fā)送到致動器220。致動器220依次將飛行控制面206移動到期望位置。
[0043]在示例性示例中，飛行控制模塊212連接到數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)208。每個飛行控制模塊212都生成命令216，并且將命令216發(fā)送到數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)208上，以控制飛機202上的飛行控制面206。每個飛行控制模塊212都可以生成用于所有飛行