[发明专利]一种民机自动驾驶仪高度改平功能控制方法和系统

说明书

本公开提供了一种涉及在自动飞行控制系统垂直模式中高度改平过程的方法和系统。该垂直模式包括垂直速度模式、高度层改变模式或任意模式下飞行员通过按压改平按钮进行的手动改平。

技术领域

本公开涉及飞机控制系统，尤其涉及一种民机自动驾驶仪高度改平功能控制方法和系统。

背景技术

现代民机的设计不仅要追求高的安全性，还要求给乘客更高的舒适性，从而来提高飞机运营中的市场竞争力。飞机的舒适性与飞行过程中的过载息息相关，过载是升力与重量的比值，当过载为1g时，是最舒适的状态，当飞机在滚转，俯仰或速度发生改变时，过载会相应发生变动，在自动驾驶过程中要避免因为飞行状态的改变而导致过载产生较大的突变量。

在AC25.1329-1B的第六章对自动飞行的工作模式的标准作了详细的规范，将自动飞行的工作模式分为：水平模式、垂直模式、多轴模式、自动油门模式。垂直模式是自动驾驶的三轴控制之一。垂直模式主要为了实现飞机高度的改变或保持，驾驶员可通过垂直速度模式、航迹倾角模式或高度层改变模式去使飞机爬升或下降。当用合适的垂直模式时，为避免无约束的爬升或下滑，高度选择控制器应该在垂直模式可以选择前设置为新的目标高度。

在爬升或下降过程中，当接近目标高度(该高度包括FMCP上设置的高度、限制高度或飞行计划里设置的巡航高度)时，为了能够平滑地过渡到目标高度，飞机会进入改平“Level Off”(V/S＝0m/s)功能，若自动驾驶控制面板上有改平按钮，驾驶员也可人工手动改平飞机。在GJB 1690-93《有人飞机自动驾驶仪通用规范》中，要求自动驾驶仪能在任何飞行姿态上使飞机改平，并使飞机平滑地沿着最小角度自动地恢复到水平直线飞行状态，在改平过程中应该断开其他控制模态，当飞机达到水平时，它应是处于姿态保持模态或高度保持模态。

当前，民航飞机的模式控制面板(MCP)上可通过按压垂直速度的旋钮“PUSH TOLEVEL OFF”(面板右侧)来接通高度改平功能。图1示出了这一模式控制面板100。

鉴于自动驾驶在现今民机电传控制律中的重要作用，为了提高飞机的安全性并且保障乘客乘坐飞机的舒适性，需要一种改进的民机自动驾驶仪高度改平功能控制方法和系统。

发明内容

提供本发明内容来以简化形式介绍将在以下具体实施方式部分中进一步描述的一些概念。本发明内容并不旨在标识出所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

本发明的目的是要提供一种自动驾驶中垂直方向高度改平的方法和系统。具体而言，本发明提供了一种民机自动驾驶仪高度改平功能控制方法，所述方法包括：

在确定要接通改平功能时存储此时的垂直速度；

在所述垂直速度的绝对值大于第一速度阈值并且当前飞行高度相对于给定高度层的高度偏差模量大于第一高度偏差阈值的情况下确定用于所述改平功能的第一给定垂直速度；

在所述垂直速度的绝对值小于等于所述第一速度阈值并且所述高度偏差模量大于所述第一高度偏差阈值的情况下确定用于所述改平功能的第二给定垂直速度；

在所述高度偏差模量小于等于所述第一高度偏差阈值的情况下确定用于所述改平功能的第三给定垂直速度；以及

进入高度保持模式。

在本发明的一个实施例中，提供了一种民机自动驾驶仪高度改平功能控制系统，所述系统包括：

用于在确定要接通改平功能时存储此时的垂直速度的装置；

用于在所述垂直速度的绝对值大于第一速度阈值并且当前飞行高度相对于给定高度层的高度偏差模量大于第一高度偏差阈值的情况下确定用于所述改平功能的第一给定垂直速度的装置；