[发明专利]乘客不舒适感知飞行控制系统

说明书

本技术涉及控制旋翼式飞行器(100)的移动同时考虑乘客不适的飞行控制系统(110)、旋翼式飞行器(100)及操作方法(600)。飞行控制系统(110)包括传感器(120)、运动致动器(130)和乘客不适感知控制单元(140)，传感器(120)基于捕获的旋翼式飞行器(100)的运动生成传感器数据(125)，运动致动器(130)适于引起旋翼式飞行器(100)围绕偏航轴线(107)、滚转轴线(108)或俯仰轴线(109)中的至少一个的平移和/或旋转移动，乘客不适感知控制单元(140)基于传感器数据(125)生成控制旋翼式飞行器(100)的运动致动器(130)的乘客不适感知致动器控制信号(145)。

技术领域

本技术涉及一种用于控制飞行器的飞行控制系统，并且更具体地，涉及一种适于控制旋翼式飞行器的移动同时考虑乘客不适的飞行控制系统。本技术还涉及一种具有这种飞行控制系统的旋翼式飞行器以及一种操作用于旋翼式飞行器的飞行控制系统的方法。

背景技术

飞行控制系统可以用于任何飞行器中，例如，飞行控制系统用于飞机、直升机、垂直起飞和着陆(VTOL)载具等中。如果需要，飞行控制系统也可以用于航天器中。

从飞行动力学的角度来看，飞行控制系统通常需要提供高控制精度以完成飞行器的任务。常规的飞行控制系统还基于测量飞行器运动的传感器数据向主飞行致动器提供控制输入。

诸如阵风的大气湍流可能引起飞行干扰。飞行控制系统必须对这种飞行干扰作出迅速反应，以确保飞行器和飞行器上所有乘客的安全。

为了高控制精度，飞行控制系统对外部干扰的快速且明显的反应是期望的，并且通常施加高控制功率以确保飞行器的快速响应。当飞行器经历偏离靶向控制目标时，由于飞行控制系统的响应，施加高控制功率的飞行控制系统经常在阵风环境中引起非常“嘈杂”的飞行。

嘈杂飞行的特征在于飞行器的突然移动。飞行器的这些突然移动经由诸如座椅底板、座椅靠背和机舱地板的接触表面以机械振动的形式传递给飞行器的乘客。在本申请的背景下，术语乘客意指包括飞行器上的所有人，包括驾驶舱机组人员、机舱机组人员和飞行器上的其他人员以及任何运输人员。

来自接触表面的机械振动可以通过人体共振被内部地增强，从而影响例如头部和颈部、腹部、骨骼肌肉组织和骨盆-会阴复合体。长期高强度全身振动的影响表明腰椎和所连接的神经系统的健康风险增加。

关于机械振动和冲击的标准ISO 2631-1:1997评估了人体暴露于全身振动，并且定义了如何测量例如在飞行期间乘客所经历的人体全身振动。ISO2631-1:1997还分别在附件B、C和D中提供了关于振动对健康、舒适和感知的可能影响以及关于晕动病发生率的信息。

运动病(其有时也称为晕动病)首先关于海上旅行经历；考虑到航空旅行，这种现象也称为航空病。运动病或晕动病与实际和预期运动之间的差异有关。在感觉冲突理论中，当前庭系统和视觉系统不呈现同步且统一的感觉时，晕动病发生。在极端情况下，晕动病的症状通常包括冷汗、恶心和呕吐。

文献WO2019/120360A1和WO2019/120381A1描述了一种用于减少载具的运动病症状的系统，其中该系统具有控制单元，所述控制单元耦合到传感器系统和/或导航系统、载具座椅系统、载具稳定装置和用于接收和/或发射信号的显示单元。传感器系统和导航系统被设置为接收环境数据和/或与载具有关的载具部件数据(载具的移动由其产生)，以及将所述数据传递到所述控制单元。所述控制单元被设置为基于所接收的环境数据和/或载具部件数据来生成载具稳定信号、座椅调整信号和显示信号。