[发明专利]一种基于分布式电传飞控架构的备份控制系统及工作方法

说明书

本公开的一方面涉及一种基于分布式电传飞控架构的备份控制系统，包括：备份控制模块；以及多个远程电子控制单元，该多个远程电子控制单元分布于飞机的一组舵面处并用于操纵该组舵面，每个远程电子控制单元具有双控制信号口，分别对应于主控通道和备份控制通道，并在备份控制通道上被耦合到备份控制模块，其中当飞机有作动器控制电子单元失效且失效的个数大于阈值时，备份控制模块通过备份控制通道来向该多个远程电子控制单元提供对该组舵面的备份控制命令。本公开的其他方面还涉及该备份控制系统的工作方法以及远程电子控制单元。

技术领域

本申请一般涉及用于民用飞机分布式电传飞控系统，尤其涉及基于分布式电传飞控系统的备份控制系统。

背景技术

根据规章要求，对于灾难性失效状态需满足失效-安全的要求。即，单个失效无论概率大小不能导致灾难性后果。然而，研制（共模）差错可能会导致多个作动器控制电子（ACE）同时失效。此类共模问题会破坏冗余架构的独立性。因此，必须关注由于共模问题可能导致飞控系统失效这一安全隐患。

随着电传飞控技术的发展，飞控系统在设计时就已经考虑到闪电等外部因素导致的共模因素的影响，当前主流客机都配置了备份控制（BCS）或终极备份控制系统（U-BCS）。由于备份能力的提升，备份控制系统已可实现持续安全飞行和着陆的控制能力。一些主流新机型甚至采用了性能更先进、备份对象更多的控制（备份）方式（如采用BHA、EMA等）。本质上，备份系统是一种超乎适航要求的设计。

为进一步提高飞控系统的安全性和可用性，本领域需要改进的基于分布式电传飞控系统的备份控制系统。

发明内容

本公开的一方面涉及一种基于分布式电传飞控架构的备份控制系统，包括备份控制模块；以及多个远程电子控制单元，该多个远程电子控制单元分布于飞机的一组舵面处并用于操纵该组舵面，每个远程电子控制单元具有双控制信号口，分别对应于主控通道和备份控制通道，并在备份控制通道上被耦合到备份控制模块，其中当飞机有作动器控制电子单元失效且失效的个数大于阈值时，备份控制模块通过备份控制通道来向该多个远程电子控制单元提供对该组舵面的备份控制命令。

根据至少一些示例性实施例，每个远程电子控制单元还在主控通道上被耦合到作动器控制电子单元，其中当飞机的作动器控制电子单元未失效或失效的个数不大于阈值时，该多个远程电子控制单元基于通过主控通道接收自作动器控制电子单元的主控命令来操纵该组舵面以及其他舵面。

根据至少一些示例性实施例，备份控制模块耦合到飞机的作动器控制电子单元以接收状态信号，并基于状态信号来确定飞机是否有作动器控制电子单元失效以及失效的个数。

根据至少一些示例性实施例，每个远程电子控制单元还包括电源模块，电源模块具有双电源输入口，分别耦合到飞机的电源调节模块以及备份控制模块，其中当飞机的作动器控制电子单元未失效或失效的个数不大于阈值时，电源模块由飞机的电源调节模块供电；或者当飞机的作动器控制电子单元失效且失效的个数大于阈值时，电源模块由备份控制模块供电。

根据至少一些示例性实施例，电源模块包括防止电源调节模块和备份控制模块同时供电的防反灌装置。

根据至少一些示例性实施例，备份控制模块通过备份控制通道提供的备份控制命令是至少部分地基于从分布于飞机的一组操纵装置处的多个位置传感器接收的信号来确定的。

根据至少一些示例性实施例，该组操纵装置包括侧杆和方向舵脚蹬。

根据至少一些示例性实施例，该组舵面包括左升降舵内侧、左副翼内侧、方向舵中部、右升降舵内侧、右副翼内侧。