一种机载控制律正确性快速测试方法

摘要

一种机载控制律正确性快速测试方法，属于航空飞行控制技术领域，具体涉及到一种机载控制律正确性快速测试方法。其特征在于,包括如下步骤：第一，选取飞参记录仪数据、飞控记录设备数据与遥测数据中可用于验证飞控系统控制律正确性的数据；第二，对所得数据进行时标统一及数据点统一，比较验证记录数据的准确性；第三，依照控制律规则仿真计算记录数据，将仿真结果与实际记录数据相比对，验证控制律运行准确性。本发明方法通过合理地使用飞机不同记录设备存储数据，能够快速解算并分析飞控计算机内控制律的运行状况，取代了以往需拆卸飞控设备以进行试验室测试的传统方法，提高了外场排故任务的工作效率。

说明书

技术领域

本发明属于航空飞行控制技术领域，具体涉及到一种机载控制律 正确性快速测试方法。

背景技术

飞控系统是飞机的重要组成部分，飞控系统控制律需保证在整个 飞行包线范围内保障飞机具有良好的飞行品质，因此控制律的正确运 行是保障飞行安全的关键。

在飞机的试飞阶段若出现问题，则需要检查各系统的运转情况， 其中飞控系统控制律的准确性检查是首先需要进行的。传统的测试方 法是将飞控计算机从飞机上拆卸下来，在铁鸟试验台架上进行控制律 正确性测试，测试步骤包括：控制律开环支路测试及系统闭环测试。 而铁鸟试验的目的是在更加真实的综合环境中，充分验证系统的功能 和性能，软、硬件的可靠性。该方法测试周期长，并且并未充分利用 飞机已有的试飞数据。

发明内容

本发明的目的是：本发明主要针对电传飞行控制系统飞机，提供 一种机载控制律正确性的快速测试方法。

本发明的技术方案是：

1.一种机载控制律正确性的快速测试方法，其特征在于，包括步骤 如下：

第一，记录飞机数据：飞机各系统会根据其需求记录相关试验或 试飞数据，包括飞参记录仪数据、飞控记录设备数据、遥测数据。由 于各记录设备相对独立，因此，其记录格式、记录频率（每秒记录个 数）、精度均有差别。本步骤为选取各记录设备内存储的数据，明确 不同文件名所代表的数据意义。需要记录的数据包括：迎角、侧滑角、 纵横航向角速率、法向及侧向过载、俯仰角、滚转角、偏航角、动静 压、飞行员纵杆、横杆及脚蹬输入、油门杆位置、油量、发动机转速、 起落架收放开关、传感器故障信号和飞机各舵面的指令信息。

第二，处理飞机数据：为保证飞控系统控制律验证准确性，首先 需保证记录数据的准确性，即记录设备的正常运转。因此需对各记录 设备所得数据进行处理，其中包括数据名称统一、数据时标统一及缺 失数据补充。数据名称统一是重新命名不同设备记录数据的数据变量 名以便于查询和管理。

由于不同设备在记录过程中均会产生累计误差，尤其对于时间较 长的试飞科目，因此需对已记录整理数据进行时标统一。使用方法为 以飞机起落架收放开关为标志，以飞控记录设备时间为依据，将记录 数据的时间进行统一，之后使用线性插值的方法将数据统一为每秒 30个记录点。经以上处理后，取不同记录设备的同一数据信息，以 时间为横轴，数据为纵轴绘制曲线，比对以确认记录数据的正确性。

第三，仿真分析控制律数据：本步骤的输入为上两步骤得到记录 数据，将数据与飞机控制律结合进行时域计算，得到每个数据点的舵 面指令信息，将计算所得信息与飞机记录的指令信息绘制成以时间为 轴的曲线进行比对，若曲线一致，则说明该检查段控制律与设计一致。

本发明的优点是：

本发明方法通过合理地使用飞机不同记录设备存储数据，能够快 速解算并分析飞控计算机内控制律的运行状况，取代了以往需拆卸飞 控设备以进行试验室测试的传统方法，提高了外场排故任务的工作效 率。

具体实施方式

下面通过实际的测试过程对本发明作进一步详细的描述：

第一，记录飞机数据：记录数据来源包括：飞参记录仪、飞控记 录设备和遥测记录设备。明确不同文件名所代表的数据意义后，选取 各记录设备内存储的数据。需要记录的数据包括：迎角、侧滑角、纵 横航向角速率、法向及侧向过载、俯仰角、滚转角、偏航角、动静压、 飞行员纵杆、横杆及脚蹬输入、油门杆位置、油量、发动机转速、起 落架收放开关、传感器故障信号、飞机各舵面的指令信息等。

如某次飞行数据，迎角数据记录如下：

飞参数据 1.396 - 1.375 - 1.393 - 1.366 - 1.402 飞控数据 1.384 1.369 1.402 1.399 1.375 1.378 1.390 1.399 1.375 遥测数据 1.369 - 1.387 - 1.396 - 1.402 - 1.39

第二，处理飞机数据：首先验证记录数据的准确性，即记录设备 的正常运转。首先对各记录设备所得数据进行处理，其中包括数据名 称统一、数据时标统一及缺失数据补充。数据名称统一是重新命名不 同设备记录数据的数据变量名以便于查询和管理，如飞参记录仪记载 数据对数据文件名加前缀fc，飞控记录设备记载数据对数据文件名 加前缀fk，遥测记录设备记载数据对数据文件名加前缀yc。

对已记录整理数据进行时标统一。使用方法为以飞机起落架收放 开关为标志，以飞控记录设备时间为依据，将记录数据的时间进行统 一，之后使用线性插值的方法将数据统一为每秒30个记录点。经以 上处理后，取不同记录设备的同一数据信息，以时间为横轴，数据为 纵轴绘制曲线，比对以确认记录数据的正确性。

如第一步骤中举例记录数据，使用线性插值将数据补全并进行比 对：

飞参数据 1.396 1.386 1.375 1.384 1.393 1.38 1.366 1.384 1.402 飞控数据 1.384 1.369 1.402 1.399 1.375 1.378 1.390 1.399 1.375 遥测数据 1.369 1.378 1.387 1.392 1.396 1.399 1.402 1.396 1.39

第三，仿真分析控制律数据：输入为上两步骤得到记录数据，将 数据与飞机控制律结合，根据控制律要求的计算准则对输入数据进行 计算，如：

平尾指令=纵向驾驶杆量*0.2+俯仰角速率*0.1+迎角

则按该规律计算每个数据点的平尾指令信息，将计算所得信息与 飞机记录的平尾指令信息绘制成以时间为轴的曲线进行比对，若曲线 一致，则说明该检查段控制律与设计一致。