电传飞控系统首飞风险评估及控制

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民用飞机电传飞控系统浅析

民用飞机电传飞控系统浅析

民用飞机电传飞控系统浅析摘要:电传飞行控制系统是从上世纪80年代开始在民用飞机上逐步推广使用的飞行控制系统,它取代了以钢索传动为特征的机械操纵系统,重量更轻,安全性更高。

阐述了电传飞控系统的优点及以B777与A380飞机飞控系统为代表的两种典型的电传飞控系统的架构,并简单地分析和对比了两种飞控系统的计算机系统架构。

希望为大型客机电传飞行控制系统的自主设计和研制提供参考与借鉴。

关键词:余度;可靠性;安全性;架构0 引言电传飞行控制系统(fly—by—wire control system)是取代机械操纵系统的电飞行控制系统。

它实质上是一种全权限的控制增稳系统。

驾驶员通过操纵装置(驾驶盘、驾驶杆或侧杆、脚蹬)发出控制指令,由指令传感器将驾驶员的机械指令转换成电信指令,并由电缆传输到飞控计算机,通过作动器驱动舵面偏转,控制飞机飞行。

电传飞行控制系统主要由指令装置、传感器、飞控计算机和作动器等组成。

一般电传操纵系统都采用余度备份系统。

余度设计是为完成规定功能而设置的重复架构、备件等,以备局部发生失效时,整机或系统仍然不至于发生丧失规定功能的设计。

1 电传飞控系统相对机械操纵系统的优势1.1 电传飞控系统带来的收益1.1.1减轻重量一架电传飞控的飞机可能比常规控制的飞机设计得轻,这一部分是因为系统部件的总重量更低的原因,另一部分是因为可以放宽飞机的固有气动稳定性,这意味着作为飞机结构的一部分起稳定性作用的活动面可以被做得更小。

这包括一般位于飞机尾部的水平安定面与垂直安定面。

如果可以减小这些结构的大小,也就可以减轻飞机的重量。

1.1.2可靠性由于使用导线代替了机械传动的传动杆、钢索等,使得系统的结构重量减轻、体积减少、节约了空间、容易安装、维护方便,设计飞机时布局也更加灵活,提高了飞行操纵系统的可靠性和生存性。

1.1.3维护性其次是消除了机械操纵系统的摩擦、滞后等现象,使飞机操纵性得到改善,并且杜绝了机械操纵系统易受弯曲、热膨胀等飞机结构变形的影响。

某型飞机飞行控制系统综合评估研究

某型飞机飞行控制系统综合评估研究

某型飞机飞行控制系统综合评估研究飞行控制系统,作为现代飞机的关键组成部分,对于飞机的性能和安全至关重要。

某型飞机飞行控制系统综合评估研究,旨在全面了解该飞机的飞行控制系统的技术水平和运行情况,并提出有针对性的改进和优化措施,以改善飞机的飞行性能和安全性能。

1.飞行控制系统概述飞行控制系统(Flight Control System,FCS)是飞机的重要组成部分,主要由飞机的传感器、计算机和操作机构等多个部分组成。

其主要功能是实现飞机在飞行过程中的姿态、航向、高度等方面的控制,以及处理各种异常情况下的飞行控制指令。

2.某型飞机飞行控制系统特点某型飞机的飞行控制系统主要由电传飞行控制工况选择和电传飞行控制自动驾驶两部分组成。

其中,电传飞行控制工况选择系统采用三道冗余的计算机来实现飞机工况选择和控制系统的控制,可以动态地调整飞机的工况参数,对飞行控制指令进行预处理和平滑处理,以保证飞行控制的精度和稳定性。

而电传飞行控制自动驾驶系统则主要通过制导计算机和导航计算机来实现对飞机在自动驾驶状态下的控制。

3.综合评估方法在对某型飞机飞行控制系统进行综合评估时,可以从以下几个方面进行评估:(1)系统可靠性评估:主要从系统硬件和软件两个方面来进行评估,包括系统的故障处理能力、故障预测和监测等。

(2)系统性能评估:主要从控制精度、稳定性和响应速度等方面进行评估,可以通过对系统采集的数据进行分析和对比,来评估系统的性能。

(3)系统安全性评估:主要从飞行控制的安全性、控制精度以及飞行控制在异常情况下的应对能力等方面进行评估。

4.改进和优化措施在进一步提升某型飞机飞行控制系统的性能和安全性能方面,可以采取以下几种措施:(1)提高系统的可靠性:通过加强对系统硬件和软件的监测和管理,以及加强维护和检修,来提高系统的可靠性。

(2)优化系统性能:通过对系统的算法和控制策略进行优化,以及采用更加先进的传感器和计算机等设备,来提高系统的控制精度和响应速度。

飞行器控制系统设计与评估

飞行器控制系统设计与评估

飞行器控制系统设计与评估本文将就飞行器控制系统的设计和评估进行详细探讨。

飞行器控制系统是航空电子技术中的关键组成部分,它负责监测和控制飞行器的各项运动参数,确保飞行器可以安全、稳定地进行飞行。

一个优秀的飞行器控制系统能够提供精确的导航指令和控制响应,提高飞行安全性和操作效率,同时降低飞行员的工作负担。

首先,我们来讨论飞行器控制系统的设计。

飞行器控制系统的设计主要分为硬件设计和软件设计两部分。

在硬件设计方面,飞行器控制系统需要选择合适的传感器和执行器,并与控制器进行连接。

传感器主要用于感知飞行器的各项运动属性,如姿态、位置、速度等。

目前常用的传感器有陀螺仪、加速度计、气压计等。

执行器主要用于控制飞行器的各个部件,如马达、舵面等。

根据不同飞行器的需求,合理选择传感器和执行器,确保其在不同环境和工况下的稳定性和可靠性。

此外,在硬件设计过程中,还需要考虑电路板布局、电源供应等因素,以提高整个控制系统的性能。

软件设计是飞行器控制系统设计中的另一个重要环节。

软件设计涉及到飞行器的控制算法和程序编写。

控制算法是飞行器控制系统的核心,它决定了飞行器如何根据传感器的数据进行控制。

常用的控制算法有比例积分控制器(PID控制器)、模糊控制器、自适应控制器等。

在编写程序时,需要根据飞行器的需求和控制算法的特点,编写相应的代码,实现传感器数据接收、控制算法计算和执行器信号输出等功能。

同时,为了提高飞行器控制系统的安全性和可靠性,还需要进行软件测试和调试,确保控制系统的性能达到预期要求。

飞行器控制系统的评估是为了检验控制系统的性能和有效性,发现潜在的问题并进行改进。

在评估过程中,我们通常会进行仿真实验和实际飞行测试。

仿真实验是通过数学模型和计算机仿真软件对飞行器控制系统进行评估。

在仿真实验中,可以模拟不同的飞行场景和工况,对控制算法和系统设计进行验证。

通过分析仿真结果,可以评估控制系统的稳定性、控制性能和抗干扰能力等指标。

基于层次分析的电传飞控系统健康状态评估

基于层次分析的电传飞控系统健康状态评估

收稿日期:2022-09-07基金项目:航空科学基金(2015ZC18005)引用格式:刘正圆,李金龙,王湛,等.基于层次分析的电传飞控系统健康状态评估[J].测控技术,2023,42(6):130-136.LIUZY,LIJL,WANGZ,etal.AssessmentofHealthStatusofFly by WireFlightControlSystemBasedonAnalyticHierarchyProcess[J].Measurement&ControlTechnology,2023,42(6):130-136.基于层次分析的电传飞控系统健康状态评估刘正圆,李金龙,王 湛,宋 乐,罗健晖(中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所,陕西西安 710076)摘要:针对电传飞控系统组成复杂、健康状态无法进行准确定量评估的难题,采用层次分析方法,创新性地建立了一种针对复杂系统健康状态定量评估的方法与实践流程。

首先提出了系统健康状态无量纲指标健康指数的定义,根据系统内外场使用场景和特点,结合用户习惯定义了系统健康状态的划分等级,然后根据组成设备失效特性,建立了系统特征参数健康指数定量评估的通用算法库。

结合系统特点和FMEA,自上而下地将系统划分为不同层次,结合各个层次的评估结果和系统权重分析,自下而上地对整个系统的健康状态进行了精细化定量评估,突破了以往依靠系统BIT测试结果对系统非“0”即“1”的健康状态定性评估。

通过型号实践,验证了该方法的有效性、准确性,可满足实际工程应用。

关键词:电传飞控系统;层次分析法;健康指数;状态评估;权重分析中图分类号:V249 文献标志码:A 文章编号:1000-8829(2023)06-0130-07doi:10.19708/j.ckjs.2023.06.017AssessmentofHealthStatusofFly by WireFlightControlSystemBasedonAnalyticHierarchyProcessLIUZhengyuan牞LIJinlong牞WANGZhan牞SONGLe牞LUOJianhui牗AVICXi anFlightAutomaticControlResearchInstitute牞Xi an710076牞China牘Abstract牶Inordertosolvetheproblemthatthecompositionofthefly by wireflightcontrolsystemiscomplexandthehealthstatuscannotbeaccuratelyandquantitativelyevaluated牞amethodandpracticalflowofquantita tiveassessmentofhealthstatusofcomplexsystemareestablishedinnovativelybyusinganalytichierarchyprocess.Firstly牞thedefinitionofthedimensionlessindexofsystemhealthstateisproposed.Accordingtotheusescenariosandcharacteristicsofthesysteminsideandoutsidethefield牞andcombinedwiththeuserhabits牞theclassificationgradeofthesystemhealthstateisdefined牞andthenaccordingtothefailurecharacteristicsofthecomponentequipment牞ageneralalgorithmlibraryforquantitativeevaluationofhealthindexofsystemchar acteristicparametersisestablished.ThesystemisdividedintodifferentlevelsfromtoptobottomaccordingtothesystemcompositioncharacteristicsandFMEA.Combinedwiththeevaluationresultsofeachlevelandsys temweightanalysis牞thehealthstatusofthewholesystemisquantitativelyevaluatedfrombottomtotop牞whichbreaksthroughthatqualitativeassessmentofhealthstatusofthesystemisnot 0 or 1 dependingonthere sultsofsystemBITtest.Thevalidityandaccuracyofthismethodareverifiedbypractice牞whichcanmeettherequirementsofengineeringapplication.Keywords牶fly by wireflightcontrolsystem牷analytichierarchyprocess牷healthindex牷statusassessment牷weightanalysis 装备的健康状态是指在规定的条件下和规定的时间内,装备能够保持一定的可靠性和维修性水平,并稳定、持续完成预定功能的能力[1-2]。

请问飞机上使用的电传操纵系统是怎么回事,怎么还有3余度?

请问飞机上使用的电传操纵系统是怎么回事,怎么还有3余度?

请问飞机上使⽤的电传操纵系统是怎么回事,怎么还有3余度?与“电传操纵系统”对应的是“机械操纵系统”,是⼀种依托电⼦和计算机技术发展起来的新型战机操纵系统。

⾄于我们经常听到的“三余度”,简单来说就是3套飞⾏控制计算机、四余度就是4套,更多的余度可以保证当飞控某⼀部分故障和错误时时其他备份能够继续使飞机正常飞⾏。

但这个余度设计时必须恰到好处,设计不当反⽽降低可靠程度,所以航空⼯业真不是随随便便的国家就能搞得。

电传操纵系统“电传操纵系统”对应的是“机械操纵系统”,早期飞机的操纵主要有2种:纯机械操纵和液压操纵。

纯机械操纵就是将飞机控制杆通过钢索直接连接到⽓动舵⾯,中间以滑轮组和其他机构辅助,拉动操纵杆时钢索带动副翼、升降舵等运动。

这种操作最为简单粗暴,但是也是最费劲的,⼏乎完全是靠⼈⼒在操纵,⼀旦钢索疲劳断裂飞机就出现某个⽅向的操纵失灵。

下图为苏联An-2运输机,也是中国运-5的原型,机舱内分布的钢索就是⽤来操纵飞机的。

不过这种钢索控制设计简单、成本很低,⽬前很多⼩型飞机依旧采⽤钢索滑轮组控制,⽐如世界上产量最⼤的C172轻型飞机依旧还是钢索控制。

⽽新中国在早期航空⼯业⽐较落后的那段时间也是主要以这种纯机械⽅式设计飞机,⽐如我们的第⼀架⼤飞机运-10依旧是钢索滑轮组控制。

液压操纵,液压操纵是钢索滑轮组控制的升级版,由操纵杆直接带动钢索改为操纵杆控制液压系统,由液压组件带动⽓动舵⾯运动。

这种操纵⽅式⽐纯钢索滑轮组要省⼒⼀些,但是依旧没有改变操纵杆和舵⾯直接连接的关系,还是⼀种机械操纵⽅式。

早期波⾳737号称“空中健⾝房”就是因为采⽤的液压操纵⽅式使飞⾏员操纵较电传的A320吃⼒地多。

为了保证飞机操作的可靠性往往使⽤多套液压系统,但液压系统⼤量的液压管和液压组件挤占了⼤量的重量。

⽽且对于较为复杂的⽓动布局液压系统也没有办法做到完美控制,⽐如飞翼结构的机型因为没有⽔平尾翼和垂直尾翼操纵起来极为⿇烦,虽然从20年代就开始研究但⼀直没有投⼊实⽤化,直到后来数字化电传操纵的出现才出现了B-2轰炸机。

飞行器控制系统的稳定性评估与自动导航技术

飞行器控制系统的稳定性评估与自动导航技术

飞行器控制系统的稳定性评估与自动导航技术引言飞行器控制系统的稳定性评估与自动导航技术是飞行器领域中关键的技术之一。

随着航空航天技术的不断发展,飞行器的自动化水平逐渐提高,稳定性评估与自动导航技术的研究也变得愈发重要。

本文将重点介绍飞行器控制系统的稳定性评估方法和自动导航技术的发展现状与应用。

一、飞行器控制系统的稳定性评估1. 稳定性评估概述飞行器控制系统的稳定性评估是指评估飞行器在各种工作状态和外界干扰下,系统能否保持稳定且可控的能力。

稳定性评估主要包括评估飞行器的动态性能、控制系统的抗干扰能力以及系统的闭环稳定性。

2. 动态性能评估动态性能评估是评估飞行器控制系统响应时间、超调量、稳态误差等指标的方法。

常用的评估指标包括系统的阶跃响应曲线、频域特性曲线以及相关的稳定性判据。

通过对这些指标的评估,可以评估飞行器的动态响应能力和对不同干扰的抑制能力。

3. 抗干扰能力评估飞行器飞行过程中常常会遇到各种外界干扰,如气流扰动、强风、温度变化等。

控制系统的抗干扰能力是评估飞行器控制系统的重要指标之一。

抗干扰能力评估通常采用干扰响应曲线和频域特性曲线来分析系统对于干扰的响应和抑制能力。

4. 闭环稳定性评估闭环稳定性评估是评估飞行器控制系统在各种工况下是否稳定的方法。

闭环稳定性的评估主要依据控制系统的传递函数、极点分布和稳定性判据来进行分析。

常用的评估方法包括根轨迹法、Nyquist法和Bode法等。

二、自动导航技术的发展现状与应用1. 自动导航技术概述自动导航技术是指飞行器能够自主完成飞行任务,不需要人工干预的技术。

随着飞行器自动化水平的不断提高,自动导航技术也得到了广泛应用。

常见的自动导航技术包括惯性导航、全球卫星导航系统(GNSS)导航以及无人机自主飞行技术等。

2. 惯性导航技术惯性导航技术是通过加速度计和陀螺仪等惯性测量单元测量飞行器自身的加速度和角速度,并通过积分计算得到位置和姿态等导航信息。

惯性导航技术具有高精度、独立性强的特点,广泛应用于飞行器的导航和姿态控制。

看我大鹏腾飞时阅读理解答案

看我大鹏腾飞时阅读理解答案

看我大鹏腾飞时阅读理解题目和答案看我大鹏腾飞时沈文敏2017年5月5日下午,我国首款按照最新国际适航标准研制的干线民用飞机C919在上海浦东国际机场成功实现首飞。

据了解,C919本次首飞对飞机的操稳特性、起飞着陆性能、动力装置和驾驶设备等工作情况进行了验证。

首飞有]5个试验点,由5个阶段组成,分别是地面检查,爬升,平飞,模拟进近、着陆和复飞,着陆。

为确保安全,C919首飞全程没有收起起落架,并保持襟翼呈放下状态。

首飞时还有“小跟班”,它的任务是在空中对C919进行实时观测,记录飞行数据,拍摄照片和视频,保证飞机安全。

本次首飞机组人员有5人。

其中蔡俊、吴鑫、钱进都是经验丰富的试飞员;观察员钱进,在机长和副驾驶后面观察两位机组人员的操作;马菲和张大伟是试飞工程师,他们在客舱里通过内话系统与飞行员协同工作记录各项参数十年磨一剑。

2007年2月,我国大型飞机研制重大科技专项正式立项2015年11月2日,从C919总装下线,再到本次首飞,科研人员共规划、攻克了包括飞机发动机一体化设计、电传飞控系统拉制律、主动控制技术等在内的100多项核心技术。

本次首飞是对C919研制阶段的延仲,C919飞机未来走向商用还要专家对其很多系统性能进行考核、验证,并进行调整。

据介绍,在对C919的研制中,共有6架飞机投入试飞任务,每架飞机将承担不同的任务,全面开展失速、动力、性能、操稳、飞控结冰、高温高寒等科目试飞。

同时有两架地面试验飞杌分别投入静力试验、疲劳试验等工作。

其中,第二架C919飞机正在总装过程中,计划在今年下半年完成首次飞行。

预计从完成首飞到正式投入航线,还需要3年左右的时间。

其间还有很多工作,比如,完成其他试航验证和审定,取得型号合格证,拿到走向市场的通行证。

同时,工厂也要做好批量生产的准备,同时做好客户服务的各种准备工作,因此也有较大的不确定性。

目前,C919机型已获得全球23家用户的570架订单。

国内外金融租赁公司客户有14家,订单量达418架,包括美国通用电气租赁等国际客户;国内外航空公司客户有9家,订单量达152架,既有国内的航空公司,也有像德国普仁航空和泰国都市航空这样的国际客户。

飞行器控制系统设计与性能评估

飞行器控制系统设计与性能评估

飞行器控制系统设计与性能评估飞行器控制系统是飞行器安全、稳定飞行的核心组成部分。

它包括了飞行器的飞行控制、姿态控制、航迹控制、动力控制等一系列功能。

本文将介绍飞行器控制系统的设计原理以及性能评估方法。

飞行器控制系统设计的原理是基于控制理论和航空工程的原理,通过建立数学模型来描述飞行器的运动特性,并设计相应的控制算法实现对飞行器的控制。

在飞行器控制系统设计过程中,需要考虑飞行器的动力学特性、无线电通信、传感器的选择与布局、控制律的设计等多个方面的因素。

首先,飞行器的动力学特性是飞行器控制系统设计的重要依据。

动力学特性主要包括飞行器的惯性参数、转动惯量、稳定度等。

在设计控制算法时,需要根据飞行器的动力学特性来选择合适的控制策略,以实现稳定、精准的飞行。

其次,无线电通信是飞行器控制系统设计中不可忽视的一环。

飞行器需要与地面控制中心进行通信,通过无线电信号传输指令和接收返回的数据,以实时进行飞行控制。

在无线电通信中,需要考虑信道的选择、传输速率、抗干扰能力等因素,并采用合适的编码和解码算法进行数据传输。

传感器的选择与布局也是飞行器控制系统设计的重要方面。

传感器可以获取飞行器的各种状态信息,如位置、速度、加速度等,为控制算法提供准确的输入。

在传感器选择时,需要考虑传感器的精度、灵敏度、可靠性以及成本等因素,并合理布局在飞行器的各个部位,以实现全方位的状态感知。

控制律的设计是飞行器控制系统的核心。

控制律决定了飞行器如何响应输入信号,以实现期望的控制效果。

在控制律设计中,需要考虑控制器的结构选择、参数调节、稳定性分析等问题。

常用的控制器包括比例-积分-微分(PID)控制器、模糊控制器、自适应控制器等。

除了设计飞行器控制系统,性能评估也是必不可少的一步。

性能评估可以通过仿真或实验的方式进行。

在仿真评估中,可以建立飞行器的数学模型,并输入不同的控制指令,观察飞行器的响应,并分析其稳定性、抗干扰能力等性能指标。

在实验评估中,可以通过飞行测试台或飞行实验平台对飞行器进行控制,并记录相关数据进行分析评估。

民用飞机电传飞控系统功能危害性评估方法研究

民用飞机电传飞控系统功能危害性评估方法研究

民用飞机电传飞控系统功能危害性评估方法研究王晓梅;龚孝懿;李棋【摘要】民机系统级功能危害性评估(Functional Hazard Assessment,简称FHA)是指对系统功能进行系统性的综合分析过程,即依据系统功能失效状态对飞机安全性影响严重程度进行评估,从而实现对功能的等级进行识别和分类的过程,是系统顶层关键的设计过程.在分析大量相关资料和实际型号经验的基础上,得出适用于民机电传飞控系统的功能定义、功能失效状态分析和确定功能失效影响等级并对其进行确认的思路和方法,以及保证民机电传飞控系统级FHA正确性和完整性的具体可行的措施等,该方法已应用到某民机电传飞控系统级FHA的评估工作中,取得了良好的效果.【期刊名称】《民用飞机设计与研究》【年(卷),期】2017(000)004【总页数】7页(P35-41)【关键词】民机;电传飞控系统;功能危害性评估;失效状态;功能失效影响分级【作者】王晓梅;龚孝懿;李棋【作者单位】上海飞机设计研究院,上海201210;上海飞机设计研究院,上海201210;上海飞机设计研究院,上海201210【正文语种】中文【中图分类】V249.1民机系统级功能危害性评估(Functional Hazard Assessment, 简称FHA)是指对系统功能进行系统性的综合分析过程,即依据系统功能失效状态对飞机安全性影响严重程度进行评估,从而实现对功能的等级进行识别和分类的过程,是系统顶层关键的设计过程。

在分析大量相关资料和实际型号经验的基础上,得出适用于民机电传飞控系统的功能定义、功能失效状态分析和确定功能失效影响等级并对其进行确认的思路和方法,以及保证民机电传飞控系统级FHA正确性和完整性的具体可行的措施等,该方法已应用到某民机电传飞控系统级FHA的评估工作中,取得了良好的效果。

功能危害性评估(Functional Hazard Assessment, 简称FHA)是检查分析飞机及系统功能,以确定潜在的功能失效,并根据具体的失效状态对功能危害进行分类的安全性评估方法。

课件:飞机主飞控首飞操作手册及限制说明

课件:飞机主飞控首飞操作手册及限制说明

级别
Time-critical
Time-critical Warning Caution Caution Caution Caution Caution Caution Caution Advisory Advisory Advisory Advisory
序号
EICAS消息
15 LOW ENERGY
之内 ➢ 禁止空中使用减速板,建议地面不适用减速板,如因地面减速必须使用减速板,建议在飞
机三轮接地后,且校正空速小于90~100节后,可人工打开减速板 ➢ 飞行员不应过度操纵使飞机进入大迎角失速或强烈抖振的状态 ➢ 需使用其他替代设备确认主飞控系统派遣状态
非正常与应急程序
程序名称
失速 升降舵剪刀差 飞控系统进入直接模式 飞控系统性能降级 水平安定面失效 飞控系统最小可接受控制
概述
操作程序
操作程序
首飞限制
概述
操作程序
首飞限制
补充操作程序
➢程序名称:单侧侧杆卡阻 操作程序:由另一侧飞行员操纵侧杆并进行补偿 注:首飞无侧杆权限转移功能,两侧侧杆同时操纵时指令将叠加, 两侧同时操纵时会有振杆
主要内容
1 概述 2 操作程序 2 首飞限制
概述
操作程序
首飞限制
首飞限制
➢ 侧杆不允许两侧同时输入,无侧杆权限转移和锁定功能 ➢ 最大空速…………………………….320kt/.76Ma(取小) ➢ 飞机中断起飞和着陆滑跑等场长增加 ➢ 低速时,俯仰角应在-15°~25°之内;高速时,俯仰角应在-15°~30°之内 ➢ 对于干净构型,坡度的绝对值应小于67°,对于其他构型,坡度的绝对值应小于60° ➢ 对于干净构型,法向过载应在-1.0g~2.5g之内,对于其他构型,法向过载应在0.0g~2.0g

无人机系统安全风险评估

无人机系统安全风险评估

无人机系统安全风险评估
无人机系统的安全风险评估是指针对无人机系统在运行过程中可能面临的各种安全威胁和风险进行分析和评估的过程。

无人机系统的安全风险主要包括以下几个方面:
1. 通信链路安全风险:无人机系统通过无线通信进行控制和数据传输,这种无线通信链路容易受到干扰和攻击,比如无线信号窃听、干扰和劫持等,从而导致无人机系统的失控或者被攻击者操纵。

2. 飞行控制系统安全风险:飞行控制系统是无人机的核心控制器,一旦飞行控制系统遭到攻击或者故障,就有可能导致无人机失控或者坠毁。

因此,对飞行控制系统的安全进行评估和防护是十分重要的。

3. 导航系统安全风险:无人机的导航系统包括传感器、导航软件和地面站等,这些组成部分都有可能受到各种攻击和故障。

例如,导航传感器被干扰或损坏,导航软件被恶意篡改,地面站被入侵等,都可能导致无人机的导航出现错误或异常。

4. 数据安全风险:无人机系统中的数据包括飞行记录、影像数据等敏感信息,这些数据的泄露或者篡改都会造成严重的安全问题。

因此,对无人机系统中的数据进行保护和加密是关键的安全措施之一。

5. 隐私风险:无人机使用广泛,涉及面广,可能在无人机活动的过程中侵犯他人的隐私。

如果无人机系统的隐私风险得不到
有效管理和控制,就会引发人们对无人机系统的不信任和抵触情绪。

综上所述,无人机系统的安全风险评估是通过对无人机系统的通信链路、飞行控制系统、导航系统、数据和隐私等方面进行全面的评估和分析,确定潜在的安全风险和威胁,并采取相应的安全措施来降低风险,确保无人机系统的安全运行。

无人机电力巡检的风险评估与安全控制

无人机电力巡检的风险评估与安全控制

无人机电力巡检的风险评估与安全控制近年来,随着科技的飞速发展,无人机在各个领域的应用愈发广泛。

其中,无人机电力巡检作为一项重要的技术手段,不仅提高了电力巡检的效率,还减少了人员的安全风险。

然而,随着应用范围的不断扩大,无人机电力巡检也面临着一系列的风险挑战。

本文将对无人机电力巡检的风险进行评估,并探讨相应的安全控制措施。

一、风险评估1. 飞行安全风险无人机电力巡检过程中,飞行安全是首要考虑的因素之一。

无人机在高空飞行时,可能会遭遇恶劣天气、飞禽或其他飞行物体的干扰,从而导致失控或坠机的风险。

2. 电力设备安全风险电力设备通常位于高压线路上,存在着触电、火灾等安全风险。

在无人机电力巡检过程中,如果无人机操作不慎,可能会与电力设备发生碰撞,造成设备损坏或火灾爆炸等严重后果。

3. 数据安全风险无人机通过搭载传感器和摄像头等设备,对电力设备进行巡检并获取相关数据。

然而,这些数据可能涉及到电力系统的机密信息,一旦泄露,可能对电力系统的正常运行造成不利影响。

二、安全控制措施1. 技术设备升级针对飞行安全风险,可以通过提升无人机的自主飞行能力和避障能力,加装气象传感器等设备,提高无人机对恶劣天气的适应能力,从而降低飞行事故的发生概率。

2. 安全保护装置安装在无人机的外部装配防护罩等安全保护装置,减少无人机与电力设备的碰撞风险,同时采取防火防爆措施,降低因操作不慎引发的安全事故。

3. 数据加密传输对采集到的数据进行加密处理,并采用安全的数据传输通道,确保数据在传输过程中不会被窃取或篡改,保障电力系统的信息安全。

综上所述,无人机电力巡检在提高巡检效率的同时,也面临着一系列的安全风险挑战。

通过对风险进行评估,并采取相应的安全控制措施,可以有效降低无人机电力巡检过程中的安全风险,保障电力系统的安全稳定运行。

飞行器电传飞控技术的研究进展

飞行器电传飞控技术的研究进展

飞行器电传飞控技术的研究进展随着社会的不断发展,人们对于航空运输的需求也越来越高,飞行器的发展也呈现出前所未有的快速发展。

而其中,电传飞控技术作为飞行器的重要组成部分,同样得到了广泛的关注。

本文旨在从电传飞控技术发展的必要性、电传飞控技术的应用及研究进展、电传飞控技术研究的未来发展方向三个方面,系统地阐述飞行器电传飞控技术的发展现状和未来发展趋势。

一、电传飞控技术的发展必要性电传飞控技术是将飞行器的操纵操作通过电传递信号的方式,由飞机操纵杆上的操作转换为电信号再送至执行机构控制飞机姿态的一种技术。

相比传统的液压或机械式操纵系统,电传飞控技术具有以下几方面的优势:一是减少液压管路和机械链接的重量,提高飞机的载重能力和经济性;二是提供更稳定、精确的操纵反馈,使驾驶员更容易掌握飞行动态,大幅提高了飞行器安全性能;三是增强了飞行器的自动控制性能,实现了飞机的智能化操作和自动导航,方便了驾驶员的操纵与管理。

以上这些有限体现着电传飞控技术的发展必要性,正是这些优势推动了电传飞控技术的各项研究和应用。

二、电传飞控技术的应用及研究进展作为飞行器的核心部分之一,电传飞控技术的应用也随着时间的推进而不断扩大。

随着技术的发展,电传飞控技术可以被用于多种不同类型的飞行器。

例如,大飞机、直升机和战斗机等现代飞行器均已应用了电传飞控技术,使飞机在安全性、舒适性、可靠性和经济性方面得到了大幅提高。

此外,电传飞控技术也被用于遥控飞机,以及不同型号的无人机,使得这些机器可以在极端条件下完成各种复杂任务。

在电传飞控技术的研究方面,各国的专家学者也进行了许多深入的研究和探索。

一方面,在升级现有系统方面,新一代飞机正在被研究并不断投入使用;美国波音公司研制的787梦想飞机,B777飞机、空客A380使用电传飞控技术,同时正在研制的空客A350XWB 、中国C919、工业与信息化部大型民机RD项目使用的仿生布局也都要使用电传飞控技术。

另一方面,电传控制技术的研究不仅在新机型设计方面,还包括其它诸如软件设计、硬件优化和故障维修等方面的研究。

无人机操控与维护的安全事项与风险评估

无人机操控与维护的安全事项与风险评估

无人机操控与维护的安全事项与风险评估随着科技的不断进步,无人机作为一种高效、灵活的工具,被广泛应用于各个领域,如农业、物流、摄影等。

然而,无人机的操控与维护涉及到一系列的安全事项与风险评估,这是使用无人机必须要重视的问题。

首先,无人机的操控需要经过专业培训。

无人机的操作涉及到飞行技术、地理信息系统等多个领域的知识,需要专业人员进行培训和考核。

操控无人机需要了解飞行规则、空域管理、天气状况等,只有经过专业培训并获得相关证书的人员才能合法操作无人机,确保飞行安全。

其次,无人机在飞行过程中需要严格遵守飞行规则。

无人机在空中飞行时,需要遵守航空法规定的高度限制、飞行区域限制等规定。

此外,还需要遵守隐私保护原则,不得侵犯他人的隐私权。

飞行过程中,无人机操作人员应当保持与无人机的通讯畅通,及时调整飞行路线,避免与其他飞行器或建筑物发生碰撞,确保飞行安全。

再次,无人机的维护也是保障飞行安全的重要环节。

无人机在使用过程中需要定期检查和维护,确保其正常运行。

维护包括对电池、螺旋桨、传感器等部件的检查和更换,以及对飞行控制系统的更新和升级。

此外,还需要定期进行飞行记录和故障分析,及时排除潜在的飞行风险。

然而,无人机的操控与维护也存在一定的风险。

首先是飞行事故的风险。

无人机在飞行过程中可能会受到天气、地形、电磁干扰等因素的影响,导致失控、坠毁等事故的发生。

其次是隐私泄露的风险。

无人机搭载的摄像设备可能会侵犯他人的隐私权,造成不必要的纠纷。

此外,无人机的数据安全也是一个重要问题,未经授权的人员可能会通过黑客手段获取无人机的数据,造成信息泄露和滥用。

为了降低无人机操控与维护过程中的风险,需要采取一系列的措施。

首先,加强无人机操控人员的培训和考核,确保其具备必要的技术和知识。

其次,建立完善的飞行管理机制,制定严格的飞行规则和区域限制,加强对无人机飞行的监管和执法力度。

此外,加强对无人机维护的监督和检查,确保无人机设备的正常运行和安全性。

电传飞控特点分析报告

电传飞控特点分析报告

电传飞控特点分析报告一、引言随着航空技术的不断发展,电子传导飞行控制系统(Electrical Fly-by-Wire,EFBW)已经成为现代飞机设计的重要组成部分。

与传统的机械和液压系统相比,电传飞控系统具有许多独特的特点和优势。

本报告旨在对电传飞控的特点进行深入分析和评估,以期全面了解其技术特点和应用前景。

二、电传飞控系统的基本原理电传飞控系统是通过使用电子信号而不是机械联杆将驾驶员的操纵指令传递给飞机控制面来实现飞行控制。

其基本原理是通过将驾驶员的操纵输入信号转换为电信号,然后通过电线传输给飞机控制面的执行机构,从而使飞机产生相应的动作。

其主要组成部分包括操纵杆、传感器、执行机构和控制计算机等。

三、电传飞控系统的特点1. 精确性和灵敏度:电传飞控系统能够实现精确的操纵输入和控制响应,通过电子信号传递,消除了机械和液压系统中存在的一些误差和滞后现象,提高了飞机的操纵精度和灵敏度。

2. 高度可靠性:电传飞控系统采用了多重冗余设计,具有良好的故障检测和容错能力。

系统中的多个组件可以相互监控和冗余备份,一旦出现故障,系统能够自动切换到备用组件,保证飞机的安全飞行。

3. 性能优化:电传飞控系统可以通过精确的控制算法和飞行参数优化,最大程度地提高飞机的性能。

通过对飞机动力学特性的实时监测和调整,可以实现更高效、稳定和舒适的飞行。

4. 航空器参数保护:电传飞控系统可以通过编程限制飞机超过规定的飞行参数,从而保护飞机不受过载或过速等情况的影响。

这种保护功能不仅可以提高飞机的安全性,还可以延长飞机的使用寿命。

5. 人机界面优化:电传飞控系统可以通过界面的设计优化提高驾驶员的操纵舒适性和工作效率。

例如,可以根据驾驶员的身体力学特征和操纵动作习惯,设计符合人体工程学原理的操纵杆和按钮布局,减轻驾驶员的操作负担。

四、电传飞控系统的应用前景电传飞控系统已经广泛应用于商用民航飞机和军用战斗机等领域,并正在得到不断的改进和扩展。

首飞前安全性设计和风险评估的主要内容

首飞前安全性设计和风险评估的主要内容

首飞前安全性设计和风险评估的主要内容
一、设计阶段的风险评估
在设计阶段,需要进行全面的系统风险评估。

这包括对结构、材料、动力系统、控制系统等各个方面的评估。

同时,还需要考虑各种可能的故障模式和应对策略。

例如,如果发动机出现问题,应该有备用的启动系统或者自动切换系统来保证飞行器的正常运行。

二、制造和装配阶段的风险控制
在制造和装配阶段,需要严格控制质量,确保所有的部件都符合设计要求,没有缺陷或者故障。

此外,还需要进行严格的测试和验证,以确保所有的系统都能正常工作。

三、试飞阶段的风险管理
在试飞阶段,主要是进行系统的性能测试和功能验证,同时也要进行风险管理。

例如,如果发现某个系统存在潜在的风险,应该立即停止试飞,并进行修复或者改进。

四、操作和维护阶段的风险监控
在操作和维护阶段,需要持续监控飞行器的状态,及时发现和处理任何可能的风险。

例如,如果发现某个系统的故障频率增加,可能是由于设计缺陷导致的,应该立即进行调查和修复。

总的来说,首飞前安全性设计和风险评估是一个全面而复杂的过程,需要对飞行器的所有方面都进行深入的分析和评估。

只有这样,才能确保飞行器的安全性,保护所有参与飞行的人员的生命安全。

现代战机操作方法

现代战机操作方法

现代战机操作方法
现代战机的操作方法通常包括以下几个方面:
1. 飞行控制:现代战机通常采用电传飞控系统,飞行员通过操纵机械或电子手柄、脚踏板等操作设备来控制飞机的姿态、飞行速度和航向等。

此外,现代战机还配备了飞行仪表和导航设备,用于提供飞行数据和导航信息。

2. 武器系统:现代战机配备了各种先进的武器系统,包括空对空导弹、空对地导弹、航空炸弹等。

飞行员可以通过头盔瞄准系统、触发按钮等操纵设备来选择和发射武器。

3. 电子战系统:现代战机还配备了电子战系统,用于干扰和对抗敌方雷达系统、导弹制导系统等。

飞行员可以通过操作电子战设备来执行干扰、伪装等任务。

4. 通信系统:现代战机的通信系统包括无线电通信设备和卫星通信设备,用于与指挥中心、其他飞机、地面部队等进行通信。

飞行员可以通过操作通信设备来与其他人员进行语音或数据交流。

需要注意的是,现代战机的操作方法和系统会因不同国家、不同型号而有所差异。

此外,飞行员需要经过专业的军事训练和飞行训练,熟练掌握操作方法和技能,才能安全地驾驶现代战机。

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电传飞控系统首飞风险评估及控制
作者:李伟
来源:《科技创新导报》2017年第27期
摘要:民机首飞是飞机研制过程中的一个里程碑,标志飞机正式进入试飞阶段。

首飞是对飞机各个系统集成及控制律的首次真实检验,不确定因素多,民机首飞风险极高。

飞控系统作为民机的几个关键系统之一,其功能及性能直接影响到飞机的操纵,因此民机首飞安全与飞控系统密切相关。

本文针对民机首飞阶段飞控系统风险进行风险源识别,对风险危害等级及风险发生概率进行分析,总结民机首飞阶段飞控系统风险评估方法,经某民机首飞实践,结果基本符合预期。

关键词:民机飞控系统民机首飞风险评估风险控制
中图分类号:V249.1 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)09(c)-0019-02
飞机的首飞指一架新制造的飞机首次离地飞行。

它既是由设想变图纸、图纸变实物、实物能飞行等一系列工作链中的一个重要环节,又是新型号由静止到运动的转折点和新型号诞生的一个重要里程碑[1]。

民机首飞是首次在真实飞行环境下的飞行,风险极高。

国内外首飞失败导致机毁人亡的案例也不少,如米格-15战斗机、米格-17战斗机等。

飞控系统作为飞机最重要的系统之一,其安全性关系到飞机的首飞安全。

因此为了保证飞机首飞安全,必须对飞控系统的首飞风险进行评估及控制。

1984年空客研制出真正意义上的电传飞机A320,从此民机进入了电传控制的新时代[2]。

目前电传飞控系统已成为现代主流民机的标配,特别是随着科技的迅速发展,数字电传开始初步代替模拟电传,并且数字电传已成为评价一款民机是否先进的重要指标。

电传飞控系统为飞行员操纵带来了极大便利,但同时由于电传飞控系统LRU部件多,控制原理复杂,试飞风险较大[3]。

如何减低飞控系统试飞风险,对于电传飞机首飞至关重要。

1 飞控系统风险分析
电传飞控系统各子系统一般都是由供应商进行设计,并严格按照DO-160标准进行验证,确保在不同的环境条件下其功能、性能满足设计指标。

各个供应商都是基于系统部件级别的验证,子系统集成包括后续与飞机系统集成,考验了主机厂的总体集成能力。

我国民机研制,起步晚,与国外相比,集成能力与国外相比差距较大。

参考国内外民机飞控系统研制过程,梳理出可能存在风险的5个领域。

1.1 PIO(驾驶员诱发振荡)
飞机、外部环境与飞行员操纵不协调,则会导致人机闭环系统稳定性下降,飞行品质不达标,严重时出现于飞行员意志预期的闭环耦合振荡,即PIO。

由于PIO原因复杂、多样,且
具有一定随机性,欧美已对此展开广泛研究,并取得了很多研究成果[4]。

但是由于电传飞控系统的复杂性及外部环境的多样性,试飞中难免会出现PIO。

一旦出现PIO,严重情况会出现飞控失控,最终造成机毁人亡[5]。

1.2 交联系统
参考B737、A320、A380等国外先进民机,飞控系统交联系统众多。

各个系统设计时,与之相关的交联系统考虑较少,同时目前由于我国民机总体集成能力相比国外较弱,因此可能导致各个子系统功能、性能都正常,但是各个系统集成后发现功能不正常。

此类试验已经在我们某型号民机中出现过。

1.3 气动载荷
飞机起动载荷对于飞控系统而言非常重要。

飞控系统作动器设计需要考虑的最关键因素之一就是气动载荷。

如果气动载荷偏大,则会导致作动器作动能力强,但是重量变重,影响飞机的经济性;如果气动载荷偏小,则导致飞控系统作动能力不足,在真实飞行中出现飞机舵面无法克服气动载荷,进而导致飞机控制权限减低,影响飞机操纵,严重后果导致飞机失控。

1.4 控制律
控制律是民机的核心竞争力的体现,国外对于控制律进行出口限制,我们民机控制律只能自住设计。

由于我们没有民机控制律设计的积累,自住设计的控制律难免会有缺陷。

飞控系统作为控制律的执行系统,其性能指标大部分都是来源于控制律,因此飞控系统也存在很多隐患。

1.5 系统功能不到位
目前国内民机首飞时,很多系统功能与取证情况下的功能存在差异。

首飞时,需要考虑各个系统差异可能导致的飞机级影响。

对于电传飞控系统,也需要考虑到交联系统功能差异可能导致的飞控系统功能降级或丧失。

2 飞控风险评估及控制
为确保民机首飞成功,对于电传飞控系统,需要对风险进行梳理,制定相应的风险控制策略。

2.1 风险源梳理
进行风险控制的首要问题也是最关键一步,就是识别飞控系统首飞之前的潜在风险源。

风险源梳理方法如图1所示。

风险源共分为5个部分,其中工作量最大的是飞控系统地面试验。

地面试验对于验证飞控系统性能、功能及故障、鲁棒性进行全方位验证,因此可以梳理出飞控
系统本身存在的系统问题。

总体指标缺陷或交联系统问题需要进行关注,分析可能导致的飞控系统故障。

国内外民机经验,是民机研制的宝贵财富。

借鉴国内外民机飞控系统存在的系统问题,梳理所研制民机的风险源。

根据电传飞控系统5类潜在风险源,梳理并确认飞控首飞阶段风险源,构建试飞风险源数据库。

根据飞控系统试验进展情况,实时更新飞控系统风险源数据库。

2.2 风险评估
针对梳理的试飞风险源,需要对其进行评估。

因为构型、环境及不同民机之间的差异,需要确认其合理性。

目前对于风险源的评估,本文拟用的方法还是专家评估+全机危险性分析。

其中,风险源的专家评估建议征询3名以上专家意见进行汇总。

本文规定的风险等级为5类,按照FHA等级进行划分,主要针对飞机、飞行员操纵、乘客及客舱机组3个方面进行评述。

2.3 风险控制
本文采用综合评价方法,针对飞控系统风险源,对首飞进行安全性评估。

由前文可知,对于风险等级共划分为5类。

电传飞控系统试飞风险等级确认主要包括两部分:第一部分是借鉴其他机型试飞经验,梳理部分风险,并根据风险源的危害程度及发生概率,确认风险等级;第二部分是本机可能存在的风险源,采用与第一种相同的方法,确认风险等级;最终根据两部分内容确认飞控系统总的试飞风险等级。

其中,难点在于本机风险源的发生概率,尤其是对于首飞,没有进行过验证,无法明确给出发生概率。

对于故障危害程度及发生概率。

对于发生概率的确定,本文采取以下原则进行确定。

(1)系统本身问题,经供应商分析,故障原因已经定位且机上已落实解决,如果后续试验未出现,则概率定义为不太可能;若后续试验故障多次继续出现,则概率定义为经常;若后续试验只出现一次,且试验执行次数多余10次,则概率定义为可能;系统本身问题,经供应商分析,故障原因已定位,但是受制于其他条件,机上无法实施,增加限制条件,此种情况下,如果试验中按照限制条件执行,但是故障还是出现,则概率定义为经常;若后续试验中未出现故障,则概率定义为偶然。

(2)非系统本身问题,比如是试验中断路器未闭合,试验判据错误,此等问题,如果更改实施,后续试验未再次出现故障,则故障概率定义为不太可能;如果更改实施后,试验中再次出现故障,则故障概率定义为经常;若机上未实施,不论后续试验是否再次出现该故障,故障概率都定义为经常。

(3)其他机型发生的风险,本机飞控系统架构与其他机型架构大致相同,飞机其他系统架构差异较小,则故障概率沿用其他机型概率;本机飞控系统架构与其他机型架构大致相同,飞机其他系统架构差异较大,则故障概率比其他机型发生概率低一档次(如其他机型故障概率为可能,本机故障概率为偶然);若本机飞控架构与其他机型差异较大,飞机其他系统架构差
异也较大,故障概率沿用其他机型低二档次,最少为不太可能;若本机飞控架构与其他机型差异较大,但飞机其他系统架构相同,则故障概率比其他机型发生概率低一档次。

2.4 实施效果
借助于某民机飞控系统,经过梳理,共梳理出其他机型借鉴风险5项,本机风险12项,采用本文方法,最终确认飞控系统首飞风险等级为中,采用相关风险性降低措施后,飞控系统风险可控。

后该民机首飞,飞控系统表现良好,未出现明显故障,试飞员对飞控系统的表现非常满意。

3 结语
本文通过对飞控系统风险进行梳理,提出了风险可能存在的5大领域,对潜在风险的危害程度、发生概率进行分析,并总结一套风险危害等级的评定方法,最后在某民机进行了验证,基本符合试飞实际情况。

但目前该项研究还处于起步阶段,试飞风险源数据库内容较少,后续将继续完善此部分内容。

参考文献
[1] 卓刚,沙江,白永宽.民机首飞放飞评审管理研究[J].民用飞机设计与研究,2008(3):8-10.
[2] 杨菊平,陈益.民用飞机飞控计算机的现状与展望[J].航空计算技术,2007,,37(5):131-134.
[3] 王敏文.电传飞控系统起飞着陆时的PIO研究[J].飞行力学,1996,14(2):80-86.
[4] 冯亚昌,李陆豫.电传飞机人机闭环系统的诱发振荡[J].北京航空航天大学学报,2000,26(1):30-33.
[5] 孟捷,徐浩军,朱亚明.驾驶员诱发振荡预测方法应用研究[J].飞行力学,2009,27(1):16-19.。

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