飞行控制系统功能介绍
飞行控制系统设计
飞行控制系统设计飞行控制系统是保障飞机正常飞行的核心系统。
它通过感知环境、收集数据、分析信息,并采取相应的控制措施,确保飞机在各种飞行阶段和飞行任务中保持安全、平稳和可靠。
本文将从飞行控制系统的组成部分、设计原则和优化策略等方面来讨论飞行控制系统的设计。
一、飞行控制系统的组成部分飞行控制系统主要包括飞行引导、航向控制、姿态控制和自动驾驶等几个主要功能模块。
1. 飞行引导:飞行引导是飞行控制系统的基础部分,负责获取飞机的位置、速度、姿态等基本信息,并根据这些数据提供相应的引导指令,保证飞机在指定的航线上飞行。
2. 航向控制:航向控制是确保飞机在水平面上维持所需的航向的功能。
它通过调整飞机的方向舵和副翼等控制面,实现对飞机航向的控制。
3. 姿态控制:姿态控制是确保飞机在各种飞行动作中能够保持合适的姿态,如升降、俯仰和滚转等。
它通过调整飞机的副翼、方向舵和升降舵等控制面,实现对飞机姿态的控制。
4. 自动驾驶:自动驾驶是飞行控制系统的高级功能之一,它能够根据设定的飞行计划和任务要求,实现自主导航、自主飞行和自主着陆等操作。
自动驾驶的实现需要依赖精密的惯性导航系统、电子航图以及先进的控制算法。
二、飞行控制系统设计原则在设计飞行控制系统时,需要考虑以下几个原则:1. 安全可靠性原则:飞行控制系统是飞机的核心系统,设计时必须确保其安全性和可靠性。
系统需要具备故障检测与容错能力,能够在出现故障时及时切换到备用控制模式,保证飞机飞行的安全。
2. 稳定性原则:飞行控制系统设计应保证飞机在各种飞行阶段和飞行任务中保持稳定。
系统需要具备良好的控制性能,能够对飞机的姿态和航向进行精确的控制,确保飞机飞行平稳。
3. 灵活性原则:飞行控制系统应具备一定的灵活性,能够适应不同飞行任务的需求。
系统需要具备可调节参数和可编程控制算法等功能,能够在不同的飞行条件下进行自适应控制。
4. 性能优化原则:飞行控制系统的设计需要尽可能优化系统的性能。
飞行控制系统功能介绍
飞行控制系统功能介绍目录一、综述 (1)二、飞控的相关系统说明 (1)1.飞控的基本子系统 (2)1.1航向控制系统 (2)1.2速度控制系统 (3)1.3高度控制系统 (4)1.4自动着陆系统 (5)2.测试机飞控所需的子系统 (6)2.1GPS系统 (7)2.2传感器、温湿度传感器系统 (8)2.3飞行器自动稳定控制系统 (11)2.4航向偏离控制系统 (11)2.5显示系统 (12)2.6信号反馈控制系统 (12)2.7自动飞行控制系统 (13)2.8自动导航系统 (14)3.测试机飞控所需扩充系统功能 (15)3.1自动避障系统 (15)3.2语音播报系统 (17)3.3物联网系统 (17)3.4摄录系统 (18)4.测试机飞控的其他功能 (18)4.1自动寻路控制系统 (18)4.2自动跟踪系统 (19)4.3一键返航系统 (19)4.4双飞控系统 (19)4.5降落伞系统 (19)5.飞行控制系统的常用外设接口 (20)一、综述本设计调研依据飞行控制系统(以下简称“飞控”)功能进行的系统调研。
本飞行控制系统删减了翻滚、特技系统功能;以此对飞控系统的相关系统功能进行功能收集,由于本人的资料有一大部分是网络收集,会造成信息描述不准,还请大家见谅!。
飞控系统的相关子系统描述如下图1:图1二、飞控的相关系统说明飞控系统的子系统功能分类方式有很多种,可以按飞控系统的子系统功能分类,按飞控系统涉及的子系统关联关系分类,按飞控系统设计的子系统基本功能和选配功能分类等等,本文现阶段以调研飞控系统功能为主,故选择按飞控系统的系统功能分类为主。
1.飞控的基本子系统飞控的基本子系统功能包括航向控制系统、速度控制系统、高度控制系统和自动着陆系统。
如图1-1所示。
图1-11.1航向控制系统航向控制系统包括前飞、后飞、左飞、右飞、左转弯和右转弯;基本用途是获取手动控制信号或自动控制指令,经过飞控系统进行计算并进行补偿后把指令输出到方向控制舵机,让舵机实现相应的动作,从而配合旋动系统(动力系统)完成方向的控制。
航空业中的智能飞行控制系统的使用说明
航空业中的智能飞行控制系统的使用说明随着科技的不断进步和航空工业的发展,智能飞行控制系统已经成为现代航空业中必不可少的一部分。
它不仅提供了更高的飞行安全性,还大大提高了飞行效率和乘客的舒适度。
本文将详细介绍智能飞行控制系统的使用方法和相关注意事项,旨在帮助相关人员更好地掌握和应用该技术。
一、智能飞行控制系统的定义和组成智能飞行控制系统,简称IFCS(Intelligent Flight Control System),是一种基于先进的计算机技术和传感器系统的自动化飞行控制系统。
它由飞行管理计算机、飞行控制计算机、数据接口单元以及相关传感器系统等组成。
二、智能飞行控制系统的使用方法1. 初始化系统在启动航班之前,首先需要进行IFCS的初始化设置。
按照系统提供的操作手册,正确设置飞行计划、飞行航线、起降机场等相关参数,确保系统能够准确地进行飞行控制和导航。
2. 检查传感器IFCS使用了多种传感器进行数据采集和实时监测,如惯性测量单元(IMU)、气压计、全球卫星导航系统(GNSS)以及雷达等。
在飞机准备起飞前,必须对这些传感器进行全面检查,确保其正常运行。
如有异常,需要及时修复或更换传感器。
3. 操作界面IFCS提供了多种不同的操作界面,供驾驶员和地面操作人员使用。
常见的操作界面包括驾驶舱内的显示屏和飞控操作手柄,以及地面操作室的操作台。
根据具体任务和需求,选择合适的操作界面,并熟悉操作方法。
4. 航路规划和飞行控制IFCS具备先进的航路规划和飞行控制功能。
在飞行前,通过输入相关信息和目标航线,系统可以自动计算最佳航路和飞行速度,确保飞机在有效范围内进行最有效率的航行。
驾驶员需要熟悉如何输入相关参数,并根据实际需求对系统进行合理的调整。
5. 自动驾驶模式IFCS提供了自动驾驶模式,能够在飞行过程中自主地进行飞行控制。
在自动驾驶模式下,系统能够根据传感器数据和预设参数实现自动起飞、巡航、降落等功能。
然而,在自动驾驶模式下,驾驶员仍需保持警觉,随时监控系统的工作情况,并做出必要的干预。
《飞机飞行控制》课件
02
人机界面必须设计得简单、直观、易操作,使飞行员能够快速
地获取飞行状态信息并发出控制指令。
人机界面也是飞行员紧急情况下进行人工操纵的通道,必须保
03
证在任何情况下都能迅速有效地发挥作用。
飞行控制系统的基
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本原理
飞行动力学基础
飞行动力学是研究飞 行器在气动力作用下 的运动规律的科学。
飞行动力学主要研究 飞行器的飞行性能, 包括稳定性和操纵性 。
飞行控制系统硬件
飞行控制系统硬件是实现飞行控制功能的物理设备,包括传感器、控制 器、执行器等。
传感器用于检测飞机的状态参数,如姿态、速度、高度和角速度等;控 制器用于处理传感器信号并计算出控制指令;执行器用于接收控制指令
并操纵飞行控制面。
飞行控制系统硬件必须具有高可靠性和高精度性,以确保飞行的安全和 稳定。
调查结论
调查报告认为,波音公司在MCAS的设计和认证过程中存在严重失误,
同时美国联邦航空局(FAA)也未能有效监管。
波音737 MAX的飞行控制系统简介
飞行控制系统
波音737 MAX的飞行控制系统包括自动驾驶系统、飞行指引系统、机动特性增强系统等 。
MCAS系统
MCAS系统是一种自动防失速系统,旨在防止飞机机翼上的失速。当传感器检测到机翼上 的气流分离时,MCAS会自动调整机头的角度以减少机翼的失速。
它以空气动力学为基 础,研究飞行器在空 气中运动的力学规律 及其应用。
飞行控制系统的工作原理
飞行控制系
它通过接收飞行员输入的指 令,经过处理后发送控制指 令给执行机构,使飞行器按 照预定的轨迹和姿态飞行。
飞行控制系统通常由传感器、 控制器和执行机构三部分组成
飞行控制系统的历史与发展
飞行器自动控制导论_第一章飞行控制系统概述
第一章飞行控制系统概述1.1飞行器自动控制1.1.1飞行控制系统的功能随着飞行任务的不断复杂化,对飞机性能的要求越来越高,不仅要求飞行距离远(例如运输机),高度高(高空侦察机),而且还要求飞机有良好的机动性(例如战斗机)。
为了减轻驾驶员在长途飞行中的疲劳,或使驾驶员集中精力战斗,希望用自动控制系统代替驾驶员控制飞行,并能改善飞机的飞行性能。
这种系统就是现代飞机上安装的飞行自动控制系统。
飞行控制系统的功能归结起来有两点:1)实现飞机的自动飞行;2)改善飞机的飞行性能。
飞机的自动飞行控制系统在无人参与的情况下,自动操纵飞机按规定的姿态和航迹飞行,通常可实现对飞机的三轴姿态角和飞机三个方向的空间位置的自动控制与稳定。
例如,无人驾驶飞行器(如无人机或导弹等),实现完全的飞行自动控制;对于有人驾驶的飞机(如民用客机或军用飞机),虽然有人参与驾驶,但某些飞行阶段(如巡航段),驾驶员可以不直接参与操纵,而由飞行控制系统实现对飞机飞行的自动控制,但驾驶员应完成对自动飞行指令的设置和监督自动飞行的情况,并可以随时切断自动控制而实现人工驾驶。
采用自动飞行具有以下优点:1)长距离飞行时解除驾驶员的疲劳,减轻驾驶员的工作负担;2)在一些恶劣天气或复杂的环境下,驾驶员难于精确控制飞机的姿态和航迹,自动飞行控制系统可以精确对飞机姿态和航迹的精确控制;3)有一些飞行操纵任务,驾驶员难于精确完成,如进场着陆,采用自动飞行控制则可以较好地完成任务。
一般来说,飞机的性能和飞行品质是由飞机本身气动特性和发动机特性决定的,但随着飞机飞行高度及飞行速度的增加,飞机的自身特性将会变坏。
如飞机在高空飞行时,由于空气稀薄,飞机的阻尼特性变坏,致使飞机角运动产生严重的摆动,靠驾驶员人工操纵将会很困难。
此外,设计飞机时,为了减小质量和阻力,提高有用升力,将飞机设计成静不稳定的。
对于这种静不稳定的飞机,驾驶员是难于操纵的。
在飞机上采用增稳系统或阻尼系统可以很好地解决这些问题。
飞机的仪表系统
飞机的仪表系统飞机的电子仪表系统共分为三部分,飞行控制仪表系统、导航系统和通信系统。
飞机的电子仪表系统是飞机感知和处理外部情况并控制飞行状态的核心,相当于人的大脑及神经系统,对保障飞行安全、改善飞行性能起着关键作用。
(一)飞行控制系统飞行控制系统的基本功能是控制飞机气动操纵面,改变飞机的布局,增加飞机的稳定性、改善操纵品质、优化飞行性能。
其具体功能有:保持飞机姿态和航向;控制空速及飞行轨迹;自动导航和自动着陆。
该系统的作用是减轻飞行员工作负担,做到安全飞行,提高完成任务的效率和经济性。
飞行控制系统一般由传感器、计算机、伺服作动器、控制显示装置、检测装置及能源部分组成。
飞机的控制仪表系统通过提供飞机飞行中的各种信息和数据,使驾驶员及时了解飞行情况,从而对飞机进行控制以顺利完成飞行任务。
早期的飞机飞行又低又慢,只装有温度计和气压计等简单仪表,其他信息主要是靠飞行员的感觉获得。
现在的飞机则装备了大量仪表,并由计算机统一管理,用先进的显示技术直接显示出来,大大方便了驾驶员的工作。
飞行控制仪表包括以下几种类型。
(1)第一类是大气数据仪表,由气压高度表、飞行速度表、气温度表、大气数据计算机等组成;(2)第二类是飞行姿态指引仪表,该系统可提供一套精确的飞机姿态数据如位置、倾斜、航向、速度和加速度等,实现了飞机导航、控制及显示的一体化;(3)第三类是惯性基准系统,主要包括陀螺仪表。
20世纪70年代以前是机械式陀螺,现代客机使用更先进的激光陀螺。
(二)电子综合仪表系统20世纪60年代后,由于计算机的小型化及显像管的广泛应用,飞机飞行仪表产生了革命性变化,新一代电子综合仪表广泛应用。
该仪表系统由两大部分组成,一是电子飞行仪表系统(包括电子水平状态指示器、电子姿态指引仪、符号发生器及方式控制面板、信号仪表选择板等);一是发动机指示与机组警告系统,可以显示发动机的参数并对其进行自动监控,如出现厂作异常情况则会发出瞥告并记录下故障时的系统参数。
飞行控制系统的组成
飞行控制系统的组成飞行控制系统是指用于控制飞机飞行的一系列设备和程序。
它是飞机的重要组成部分,直接影响着飞机的操纵性、稳定性和安全性。
飞行控制系统的主要组成包括飞行操纵系统、飞行指示系统、飞行保护系统和自动飞行控制系统。
一、飞行操纵系统飞行操纵系统是飞行控制系统的核心部分,用于操纵飞机的姿态和航向。
它包括操纵杆、脚蹬和相关的机械传动装置。
操纵杆通过机械传动装置将飞行员的操作转化为飞机的姿态变化,从而实现对飞机的操纵。
脚蹬主要用于控制飞机的航向。
飞行操纵系统的设计需要考虑飞行员的操作感受和操作精度,以及飞机的动力特性和气动特性。
二、飞行指示系统飞行指示系统用于向飞行员提供飞机的状态和参数信息,以帮助飞行员准确地掌握飞机的飞行情况。
飞行指示系统包括人机界面设备和显示设备。
人机界面设备包括仪表板、显示器和按钮等,用于向飞行员显示飞机的状态和参数,并接收飞行员的操作指令。
显示设备一般采用液晶显示屏或投影显示技术,能够实时显示飞机的速度、高度、姿态、航向等信息。
飞行指示系统的设计需要考虑信息的清晰度和可读性,以及对飞行员的操作需求和反馈。
三、飞行保护系统飞行保护系统用于提供飞机的保护和安全功能,防止飞机发生失控或危险情况。
飞行保护系统包括防护装置、警告系统和应急措施。
防护装置主要包括防止飞机过载的装置、防止飞机超速的装置和防止飞机失速的装置等,能够保护飞机免受过载、超速和失速等不安全飞行状态的影响。
警告系统主要用于向飞行员提供飞机的警告和提示信息,以帮助飞行员及时发现和解决飞机的异常情况。
应急措施主要包括自动驾驶和自动下降等功能,能够在紧急情况下自动控制飞机的飞行。
四、自动飞行控制系统自动飞行控制系统是飞行控制系统的高级形式,能够实现自动驾驶和飞行管理功能。
自动飞行控制系统主要包括飞行管理计算机、自动驾驶仪和导航系统等。
飞行管理计算机负责计算飞机的飞行参数和航路信息,并根据飞行员的指令进行飞行计划和航线管理。
航空航天领域中的飞行控制系统使用教程
航空航天领域中的飞行控制系统使用教程一、简介在航空航天领域中,飞行控制系统是保证飞行器安全、稳定飞行的关键组成部分。
飞行控制系统主要负责飞行器的操作、导航、稳定控制以及姿态调整等功能。
本篇文章将为读者提供航空航天领域中飞行控制系统的基本概念、工作原理以及使用教程。
二、飞行控制系统的基本概念1. 传感器:飞行控制系统使用各种传感器来获取飞行器的位置、速度、姿态等参数。
常用的传感器包括加速度计、陀螺仪、气压计等。
2. 控制器:控制器是飞行控制系统的核心部件,它根据传感器获取的数据,运算得出控制指令,控制飞行器的运动。
控制器通常是由微处理器或者嵌入式系统实现的。
3. 执行器:执行器是根据控制指令,对飞行器进行控制的装置,如电机、舵机等。
三、飞行控制系统的工作原理飞行控制系统的工作原理可以分为传感器数据获取、控制指令计算和执行器控制三个阶段。
1. 传感器数据获取:传感器对飞行器的运动进行感知,并将获取到的数据传输给控制器。
例如,陀螺仪可以感知飞行器的姿态变化,加速度计可以感知飞行器的加速度变化。
2. 控制指令计算:控制器根据传感器获取的数据,通过算法和控制策略计算出控制指令,以实现飞行器的姿态调整、导航等功能。
常用的控制算法包括PID控制器、模糊控制等。
3. 执行器控制:控制指令经过控制器处理后,发送给执行器,执行器负责根据指令控制飞行器的运动。
例如,电机执行器会根据控制指令控制飞行器的推力,舵机执行器会根据指令调整飞行器的姿态。
四、飞行控制系统的使用教程1. 安装和配置:根据飞行控制系统的使用手册,将控制器、传感器和执行器正确安装在飞行器上,并进行相应的配置设置。
确保连接稳定,并校准传感器。
2. 编程和逻辑控制:利用飞控固件软件,对控制器进行编程,设定相应的逻辑控制策略。
在编程过程中,可以根据实际需求,设定飞行器的基本参数,譬如最大速度、最大倾斜角等。
3. 飞行模式选择与切换:飞行控制系统通常支持多种飞行模式,如手动模式、自动模式、定点悬停模式等。
空中飞行器的飞行控制和稳定性控制系统
空中飞行器的飞行控制和稳定性控制系统空中飞行器的飞行控制和稳定性控制系统在现代航空技术中扮演着重要角色。
这些系统负责控制和维持飞行器的平稳飞行以及各种机动动作。
本文将就飞行控制系统和稳定性控制系统的工作原理和应用进行探讨。
一、飞行控制系统飞行控制系统是指控制飞行器姿态和自稳定的系统。
它通过感知和分析飞行器的状态,依靠飞行控制计算机来决定控制器输出的指令,从而实现对姿态和自稳定的控制。
1. 系统组成飞行控制系统主要由以下几个组成部分构成:传感器:包括陀螺仪、加速度计、气压计等,用于感知飞行器的姿态、速度、高度等参数。
飞行控制计算机:负责算法的计算和控制指令的生成。
控制器:根据控制指令调整飞行器的推力、翼面、襟翼等控制面。
执行器:执行控制指令,通过调整控制面的位置和姿态来控制飞行器的姿态和飞行状态。
2. 工作原理飞行控制系统的工作原理可以简单描述为以下几个步骤:传感器感知飞行器的姿态、速度、高度等参数。
飞行控制计算机根据传感器数据分析并决策。
控制器根据飞行控制计算机生成的控制指令调整飞行器的控制面位置和姿态。
执行器执行控制指令,改变飞行器的状态和姿态。
3. 应用飞行控制系统广泛应用于各类飞行器中,包括商用客机、军用战斗机、直升机、无人机等。
它们通过飞行控制系统实现飞行器的平稳飞行、自动驾驶和飞行特性优化等功能。
在紧急情况下,如飞行器出现故障或遭遇恶劣天气,飞行控制系统也能帮助飞行员稳定飞行器,确保飞行安全。
二、稳定性控制系统稳定性控制系统是飞行器中重要的控制系统之一,它能够使飞行器保持在稳定的状态,抵抗外界扰动并保持飞行安全。
1. 系统组成稳定性控制系统主要由以下几个组成部分构成:纵向稳定性控制:包括俯仰稳定和纵向运动稳定。
横向稳定性控制:包括滚转稳定和侧滑稳定。
自动驾驶系统:可根据预设的稳定性要求自动控制飞行器的稳定状态。
姿态控制系统:根据飞行器的姿态信息,调整控制面的位置和姿态。
2. 工作原理稳定性控制系统的工作原理依赖于飞行控制系统提供的姿态信息。
自动飞行控制系统介绍
自动飞行控制系统介绍自动飞行控制系统是一种由计算机控制的系统,能够在飞行过程中自动控制飞机的飞行。
它使用一系列传感器和计算机算法来监控飞机的状态,并根据预先设定的参数和指令来控制飞机的航向、姿态、速度和高度等参数。
自动飞行控制系统具有提高飞行安全性、减少驾驶员工作负荷、提高飞行效率等优点,已经成为现代民航飞机的标配。
飞行管理系统是自动飞行控制系统的核心部分,它由飞行计算机、导航仪、航向仪、加速度仪等系统组件构成。
它通过获取飞机的位置、航向、速度、高度等信息,并根据预设的航线和飞行计划,计算出飞机应采取的飞行参数和指令。
飞行管理系统还可以根据空中交通管制和气象条件等变化,自动调整飞机的航线和高度,以保持安全和舒适的飞行状态。
电子持续应急系统是自动飞行控制系统的关键组成部分,它用来监控和检测系统或设备的故障,并采取相应的措施来解决问题。
例如,当飞机遇到重大故障或异常情况时,电子持续应急系统会发出警报,并通过自动调整飞机的姿态和航线来确保飞行安全。
电动副翼控制系统是一种用来控制飞机舵面的机械或电力装置。
它通过电动机或电动液压泵等驱动设备,实现对飞机副翼的精确控制。
电动副翼控制系统可以帮助飞机保持稳定的飞行姿态,在飞行过程中自动调整机翼的倾斜角度,以实现平稳的飞行。
自动飞行控制系统在实际飞行中发挥着重要的作用。
它可以减轻飞行员的工作负荷,使其能够更专注于监控飞行状态和处理突发情况。
它还可以增加飞行的安全性,通过计算机算法和传感器的准确性来减少人为误差,并及时做出针对飞机状态的调整。
自动飞行控制系统还可以提高飞行效率,通过优化飞机的航线和高度,减少飞机的燃料消耗和飞行时间。
总之,自动飞行控制系统是现代民航飞机的重要组成部分,它通过计算机控制和监控飞机的飞行状态,实现自动化的飞行控制。
它具有提高飞行安全性、减轻飞行员工作负荷、提高飞行效率等优点,已经成为现代民航飞机必备的装备。
随着科技的发展和创新,自动飞行控制系统将不断完善和提升,为飞行安全和效率带来更大的贡献。
飞行控制系统报告
飞行控制系统报告1. 引言飞行控制系统是飞机的核心组成部分之一,它负责飞机的姿态控制、导航控制、自动驾驶等功能,对飞机的飞行安全和性能至关重要。
本报告将对飞行控制系统的原理、结构和应用进行详细的介绍和分析。
2. 飞行控制系统原理飞行控制系统的基本原理是通过传感器获取飞机当前的状态信息,然后根据预设的飞行模式和飞行指令,通过控制算法和执行器来实现飞机的稳定飞行和精确控制。
飞行控制系统依靠飞行管理计算机(FMC)来进行整体的协调和控制。
3. 飞行控制系统结构飞行控制系统通常由三个重要的部分组成:飞行管理计算机(FMC)、飞行控制计算机(FCC)和执行器。
3.1 飞行管理计算机(FMC)飞行管理计算机(FMC)是飞行控制系统的核心,它负责对飞机进行全面的管理和控制。
FMC接收来自传感器的飞机状态信息,并根据预设的飞行计划和飞行指令来制定飞行控制策略,并将控制指令传递给飞行控制计算机(FCC)。
3.2 飞行控制计算机(FCC)飞行控制计算机(FCC)是飞行控制系统的核心计算单元,负责根据FMC提供的指令和飞机的状态信息,计算出合适的控制指令,并将其传递给执行器来实现飞机的动力控制和姿态控制。
3.3 执行器执行器是飞行控制系统的执行部分,它负责接收来自FCC的控制指令,并通过各种控制机构,如舵面、发动机推力等,来实现对飞机的控制。
4. 飞行控制系统的应用4.1 飞机稳定性和姿态控制飞行控制系统通过对飞机的姿态控制,可以使飞机保持平稳的飞行状态,提供稳定性和安全性。
4.2 飞行导航和自动驾驶飞行控制系统可以通过GPS导航系统,实现对飞机的导航控制,同时也可以实现自动驾驶功能,减轻驾驶员的工作负担。
4.3 飞机性能优化飞行控制系统可以通过精确的控制和调节,优化飞机的飞行性能,提高燃油效率,减少飞行阻力,提升飞机的速度和操纵性。
5. 飞行控制系统的发展趋势随着航空技术的不断发展,飞行控制系统也在不断创新和进步。
航空航天工程中的飞行控制系统
航空航天工程中的飞行控制系统飞行控制系统(Flight Control System,简称FCS)是航空航天工程中至关重要的组成部分。
它负责控制并稳定飞行器的姿态、航向和高度,确保飞行器能够平稳、安全地起飞、飞行和降落。
本文将介绍航空航天工程中的飞行控制系统,并探讨其设计原理和应用。
一、飞行控制系统的作用和重要性飞行控制系统在航空航天工程中扮演着至关重要的角色。
它可以帮助飞行员控制和稳定飞行器的各项参数,包括姿态、航向、速度和高度等。
飞行控制系统能够通过自动化的方式减轻飞行员的负担,提高飞行的准确性和安全性。
二、飞行控制系统的组成部分1. 传感器系统:飞行控制系统依赖于各种传感器来获取飞行器的状态参数。
这些传感器包括陀螺仪、加速度计、气压计等。
传感器系统的准确性和精度对于飞行控制系统的性能至关重要。
2. 控制计算机:控制计算机是飞行控制系统的核心。
它负责接收传感器的数据,并进行数据处理和算法运算。
控制计算机通过输出适当的控制信号来改变飞行器的状态,实现姿态调整和飞行控制。
3. 执行机构:执行机构是飞行控制系统中将控制信号转化为实际动作的设备。
例如,通过控制飞行舵、螺旋桨或喷气发动机等,实现对飞行器姿态、速度和高度的调整。
三、飞行控制系统的设计原理设计一个稳定而可靠的飞行控制系统需要考虑多个方面,包括飞行器的动力系统、气动特性、控制算法等。
1. 动力系统:不同类型的飞行器使用不同的动力系统,如喷气发动机、螺旋桨等。
飞行控制系统需要根据动力系统的特性来调整和控制飞行器的状态。
2. 气动特性:飞行器的气动特性决定了其稳定性和机动性。
飞行控制系统通过调整控制信号来稳定和控制飞行器的姿态,以应对各种飞行条件和气流干扰。
3. 控制算法:飞行控制系统采用各种控制算法来实现对飞行器状态的控制和稳定。
这些算法可以是传统的PID控制算法,也可以是现代控制理论中的模型预测控制、自适应控制等。
四、飞行控制系统的应用飞行控制系统广泛应用于航空和航天领域的各种飞行器中,包括民用和军用飞机、直升机、卫星以及太空飞船等。
飞行控制系统简介
飞行控制系统简介自动飞行控制系统飞行控制系统(简称飞控系统)的作用是保证飞机的稳定性和操纵性,提高飞机飞行性能和完成任务的能力,增强飞行的安全性和减轻驾驶员的工作负担.深圳市瑞伯达科技有限公司,致力于成为全球无人机飞行器领导品牌,是智能化无人机飞行器及控制系统的研制开发的专业厂商,生产并提供各行业无人机应用的解决方案。
产品线涵盖各种尺寸多旋翼飞行器、专业航拍飞行器、无人机飞行控制系统、无人机地面站控制系统、高清远距离数字图像传输系统、专业级无线遥控器、高精飞行器控制模块及各类飞行器配件飞行器的自动飞行一、问题的提出早在重于空气的飞行器问世时,就有了实现自动控制飞行的设想。
1891年海诺姆.马克西姆设计和建造的飞行器上安装了用于改善飞行器纵向稳定性的飞行系统。
该系统中用陀螺提供反馈信号,用伺服作动器偏转升降舵。
这个设想在基本概念和手段上与现代飞行自动控制系统有惊人的相似,但由于飞机在试飞中失事而未能成为现实。
60年代飞机设计的新思想产生了,即在设计飞机的开始就考虑自动控制系统的作用.基于这种设计思想的飞机称为随控布局飞行器(Control Configured Vehicle 简称CCV)。
这种飞机有更多的控制面,这些控制面协同偏转可完成一般飞机难以实现的飞行任务,达到较高的飞行性能.飞控系统分类飞控系统分为人工飞行控制系统和自动飞行控制系统两大类。
由驾驶员通过对驾驶杆和脚蹬的操纵实现控制任务的系统,称为人工飞行控制系统。
最简单的人工飞行控制系统就是机械操纵系统。
不依赖于驾驶员操纵驾驶杆和脚蹬指令而自动完成控制任务的飞控系统,称为自动飞行控制系统。
自动驾驶仪是最基本的自动飞行控制系统。
飞控系统构成飞控系统由控制与显示装置、传感器、飞控计算机、作动器、自测试装置、信息传输链及接口装置组成。
控制及显示装置是驾驶员输入飞行控制指令和获取飞控系统状态信息的设备,包括驾驶杆、脚蹬、油门杆、控制面板、专用指示灯盘和电子显示器(多功能显示器、平视显示器等)。
APM飞控系统详细介绍
APM飞控系统详细介绍APM飞控系统的硬件部分主要由处理器、传感器模块和扩展模块组成。
处理器采用32位的ARM Cortex-M4内核,性能强大,能够处理复杂的算法和控制逻辑。
传感器模块包括加速度计、陀螺仪、磁力计、气压计等,用于测量无人机的姿态、运动状态和环境参数。
扩展模块可以根据具体需求增加,如GPS模块、无线通信模块等,可以实现定位和遥控功能。
APM飞控系统的软件部分主要由固件和地面站软件组成。
固件是嵌入在硬件中的软件程序,实现了飞行控制算法和导航功能。
固件基于开源协议发布,可以在开源社区中进行开发和修改。
地面站软件是一款PC端软件,用于与无人机通信、调试和飞行参数的设置。
地面站软件支持Windows、Mac和Linux等多个操作系统,用户可以通过USB或无线通信与飞控系统进行交互。
APM飞控系统具有多种飞行模式,包括手动模式、稳定模式、定高模式、定点模式、自动模式等。
手动模式下,飞行员可以通过遥控器直接控制飞行器的姿态和运动。
稳定模式下,飞控系统会自动控制飞行器保持平稳飞行。
定高模式下,飞行器会自动控制飞行高度,保持稳定飞行。
定点模式下,飞行器会自动控制飞行位置,保持固定的坐标。
自动模式下,飞行器会根据用户设置的任务点和航线自主飞行。
APM飞控系统还支持一系列高级功能,如航点导航、飞行轨迹规划、跟踪目标、自主避障等。
航点导航功能可以实现无人机按照预设的航点序列自主飞行。
飞行轨迹规划功能可以根据用户设置的起始点和目标点规划最优飞行路径。
跟踪目标功能可以通过视觉或无线信号识别目标物体并进行跟踪飞行。
自主避障功能可以根据传感器获取的环境信息进行障碍物的避让。
这些高级功能大大增强了无人机的自主性和智能性。
总之,APM飞控系统是一款功能强大、灵活可扩展的飞行控制系统。
它广泛应用于无人机领域,可用于各种类型的飞行器,包括多旋翼、固定翼和垂直起降等。
作为开源项目,APM飞控系统吸引了众多开发者和爱好者的参与,形成了庞大的用户社区,用户可以从社区获取和共享各种有用的资源和经验。
民用轻小型固定翼无人机飞行控制系统通用要求
民用轻小型固定翼无人机飞行控制系统通用要求随着无人飞行器的越来越普及,民用轻小型固定翼无人机的应用也日益广泛。
为了确保这些无人机的飞行安全性和可靠性,飞行控制系统是其中至关重要的一环。
本文将从通用要求的角度介绍民用轻小型固定翼无人机飞行控制系统的要求。
一、功能要求飞行控制系统应主要包括飞行控制计算机、姿态传感器、定位传感器、马达控制器等,并实现以下功能:1.飞行姿态控制飞行控制系统必须能够准确实时的获取飞行器当前的状态,如飞行姿态、速度、高度等,并保证飞行器在控制下能够稳定、精准的飞行。
2.自动驾驶飞行控制系统应该具备GPS导航能力,支持自动驾驶模式。
当用户选择自动驾驶模式时,飞行器能够根据预设的路径或者任务自主进行飞行。
3.安全保护飞行控制系统应该能够对飞行器进行各种安全保护,包括低电压自动降落、飞行器失联自主返航等应急措施。
二、性能要求1.精度高飞行控制系统应该具有高精度的飞行姿态控制能力,保证飞行器在动态环境下能够稳定飞行。
同时,定位传感器应该具备高精度的定位能力,能够实现高精度的自主导航和遥控飞行。
2.扩展性好飞行控制系统应该具备良好的扩展性,能够支持各种不同的传感器、通信设备等外部设备的集成,在不同环境下实现不同的功能。
3.容错性强飞行控制系统应具备容错性强的特点,确保在出现故障或者异常情况时,飞行器能够安全降落,并有一定的自动保护机制。
三、稳定性能1.防干扰性能好飞行控制系统应该抗干扰性能能够适应不同的环境要求,在干扰强烈的环境下能够保证稳定飞行。
2.抗振动能力强飞行控制系统应该具有良好的抗振能力,能够抵抗由外部环境带来的振动干扰,保证飞行器稳定飞行。
四、安全性能1.可靠性高飞行控制系统应具有高可靠性,避免出现故障或者异常情况,确保飞行器飞行安全。
2.保密性强飞行控制系统应具备保密性强的特点,确保无人机飞行的安全和保密。
总之,飞行控制系统是民用轻小型固定翼无人机的关键部分,需要具备高精度、高可靠性、高扩展性等多种性能要求,同时还需要能够适应不同的外部环境,确保飞行器的稳定飞行和安全性。
航空工程中的飞行控制系统资料
航空工程中的飞行控制系统资料在航空工程领域中,飞行控制系统是起着至关重要作用的关键性组成部分。
它负责监控飞行器的状态,以及对其进行控制和调整,确保飞行器能够稳定、安全地进行飞行。
本文将介绍航空工程中飞行控制系统的一些基本资料。
一、飞行控制系统的概述飞行控制系统是航空器上的一套设备和软件系统,用于实时监控并控制飞行器的运动状态。
它包括飞行控制计算机、传感器、执行器和相关的软件等组件。
飞行控制系统利用传感器获取飞行器的姿态、速度、加速度等信息,并根据预设的飞行目标以及飞行员输入的指令,通过执行器控制飞行器进行转向、俯仰、升降等各种动作。
二、飞行控制系统的功能1. 姿态控制:飞行控制系统通过计算飞行器的当前姿态,并实时调整各个执行器以保持飞行器的平衡状态。
通过姿态控制,飞行器可以在各种环境和飞行条件下保持稳定飞行。
2. 导航控制:飞行控制系统使用导航传感器获取飞行器的位置和速度信息,以及目标航线等导航数据。
通过在空中导航控制系统的计算和调整,飞行器能够按照预定的航线进行飞行,并在需要时进行导航修正。
3. 自动驾驶:现代飞行器的飞行控制系统通常还具备自动驾驶功能。
自动驾驶功能能够实现自动起飞、巡航、降落等操作,减轻飞行员的负担。
同时,自动驾驶系统也能够避免人为因素导致的误操作,提高飞行安全性。
4. 应急控制:飞行控制系统还能够响应各种异常情况,例如遇到强风、气流干扰或系统故障等。
通过应急控制,飞行控制系统可以快速调整飞行器的姿态和航向,保持飞行器的稳定,并尽可能减轻对乘客和机组人员的影响。
三、飞行控制系统的重要性飞行控制系统是保证飞行安全的基本保障之一。
它的稳定性、精确性和可靠性对航空器的安全运行起到至关重要的作用。
过去的事故中,飞行控制系统的故障往往是导致事故发生的重要原因之一。
因此,在航空工程中,飞行控制系统的设计、测试和故障排除至关重要。
四、飞行控制系统的发展趋势随着科技的迅速发展,飞行控制系统也在不断地进步和演化。
《飞机飞行控制》课件
导航控制
飞行控制系统集成了先进的导航 技术,如惯性导航、卫星导航等 ,能够实时确定飞机位置和航向 ,确保飞机沿着预定航线飞行。
防碰撞警告系统
飞行控制系统通过与空中交通管 制系统的交互,实时监测周围空 域的飞机,当存在碰撞风险时, 及时发出警告,避免空中交通事
故的发生。
飞行控制系统在军事航空领域的应用
飞行控制系统的发展趋势与未来展望
智能化控制
随着人工智能技术的发展,未来的飞行控制系统将更加智能化,能 够自适应地处理各种复杂情况,提高飞行的安全性与效率。
集成化与模块化设计
为了降低成本和提高可靠性,未来的飞行控制系统将采用集成化与 模块化设计,便于维护和升级。
自主可控技术
随着航空工业的发展,未来的飞行控制系统将更加注重自主可控技术 的研发和应用,以提高我国航空工业的竞争力。
融合技术
传感器融合技术是指将多个传感器的信息进行综合处理,以 获得更加准确和可靠的数据。在飞行控制系统中,传感器融 合技术能够提高飞机的导航精度和稳定性。
舵机与舵面
舵机
舵机是飞行控制系统中的执行机构, 能够根据控制系统的指令,精确地调 整舵面的角度,从而控制飞机的姿态 和轨迹。
舵面
舵面是飞机机翼和尾翼上的可动翼面 ,包括副翼、升降舵和方向舵等。通 过调整舵面的角度,可以改变飞机的 气动性能,实现飞机的姿态和轨迹控 制。
飞机飞行控制系统
03
的控制算法
线性控制算法
PID控制算法
通过比例、积分和微分三个环节 ,对飞机飞行过程中的误差进行 调节,以减小误差。
线性回归算法
通过对飞机飞行数据的线性回归 分析,预测飞行状态,为控制算 法提供参考。
非线性控制算法
航空航天中的飞行控制系统
航空航天中的飞行控制系统航空航天事业一直是人类追求飞翔梦想的象征。
在这个行业中,飞行控制系统扮演着至关重要的角色。
本文将介绍航空航天中的飞行控制系统的基本原理、关键技术以及未来发展方向。
一、飞行控制系统概述飞行控制系统是指航空航天器为了维持稳定的飞行状态所采用的一系列技术和设备的集合体。
其主要目标是确保飞行器安全地完成预定任务,并保证飞行过程中的舒适性。
飞行控制系统主要包括飞行姿态控制、导航系统、引擎控制系统以及航空电子设备等。
这些组成部分相互配合,通过传感器获取飞行器的状态信息,并根据预定的飞行计划进行计算和控制。
二、飞行控制系统的基本原理飞行控制系统的基本原理是通过控制飞行器的姿态、航向和速度,使其按照预定的轨迹安全飞行。
具体而言,飞行控制系统依赖于以下几个关键技术:1. 飞行姿态控制技术飞行姿态控制是指通过控制飞行器的姿态(如俯仰、横滚和偏航角)以及推力,使飞行器保持稳定飞行状态。
常用的控制手段包括机械控制、液压控制和电气控制等。
2. 导航系统导航系统是飞行控制系统中的关键组成部分,其作用是确定飞行器的位置和速度,并提供导航指令。
常见的导航系统包括惯性导航系统、全球卫星导航系统(如GPS)以及地面导航设备等。
3. 引擎控制系统引擎控制系统用于控制飞行器的动力系统,确保引擎工作稳定,并根据需要提供合适的推力。
这需要通过控制燃料供给、气流调节以及温度控制等手段来实现。
4. 航空电子设备航空电子设备包括飞行仪表、通信设备、自动驾驶系统等,它们与飞行控制系统密切相关,用于获取飞行器的状态信息并进行控制。
三、飞行控制系统的关键技术随着科技的发展,飞行控制系统不断向智能化、自主化发展。
以下几个关键技术将在未来的航空航天中得到应用:1. 自适应控制技术自适应控制技术能够根据飞行器在飞行过程中的变化状态进行实时调整,以适应不同的飞行条件,提高飞行器的稳定性和控制精度。
2. 传感器融合技术传感器融合技术是指将多种传感器(如惯性传感器、气压传感器、磁力传感器等)的数据进行综合和处理,提高飞行器的状态感知和控制能力。
飞控,最全面的无人机飞控讲解,带你了解导航飞控系统的功能
飞控,最全⾯的⽆⼈机飞控讲解,带你了解导航飞控系统的功能导航飞控系统定义:导航飞控系统是⽆⼈机的关键核⼼系统之⼀。
它在部分情况下,按具体功能⼜可划分为导航⼦系统和飞控⼦系统两部分。
导航⼦系统的功能是向⽆⼈机提供相对于所选定的参考坐标系的位置、速度、飞⾏姿态、引导⽆⼈机沿指定航线安全、准时、准确地飞⾏。
完善的⽆⼈机导航⼦系统具有以下功能:(1)获得必要的导航要素,包括⾼度、速度、姿态、航向;(2)给出满⾜精度要求的定位信息,包括经度、纬度;(3)引导飞机按规定计划飞⾏;(4)接收预定任务航线计划的装定,并对任务航线的执⾏进⾏动态管理;(5)接收控制站的导航模式控制指令并执⾏,具有指令导航模式与预定航线飞⾏模式相互切换的功能;(6)具有接收并融合⽆⼈机其他设备的辅助导航定位信息的能⼒;(7)配合其他系统完成各种任务飞控⼦系统是⽆⼈机完成起飞、空中飞⾏、执⾏任务、返⼚回收等整个飞⾏过程的核⼼系统,对⽆⼈机实现全权控制与管理,因此飞控⼦系统之于⽆⼈机相当于驾驶员之于有⼈机,是⽆⼈机执⾏任务的关键。
飞控⼦系统主要具有如下功能:(1)⽆⼈机姿态稳定与控制;(2)与导航⼦系统协调完成航迹控制;(3)⽆⼈机起飞(发射)与着陆(回收)控制;(4)⽆⼈机飞⾏管理;(5)⽆⼈机任务设备管理与控制;(6)应急控制;(7)信息收集与传递。
以上所列的功能中第1、4和6项是所有⽆⼈机飞⾏控制系统所必须具备的功能,⽽其他项则不是每⼀种飞⾏控制系统都具备的,也不是每⼀种⽆⼈机都需要的,根据具体⽆⼈机的种类和型号可进⾏选择、裁剪和组合。
传感器⽆⼈机导航飞控系统常⽤的传感器包括⾓速度率传感器、姿态传感器、位置传感器、迎⾓侧滑传感器、加速度传感器、⾼度传感器及空速传感器等,这些传感器构成⽆⼈机导航飞控系统设计的基础。
1.⾓速度传感器⾓速度传感器是飞⾏控制系统的基本传感器之⼀,⽤于感受⽆⼈机绕机体轴的转动⾓速率,以构成⾓速度反馈,改善系统的阻尼特性、提⾼稳定性。
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飞行控制系统功能介绍目录一、综述 (1)二、飞控的相关系统说明 (1)1.飞控的基本子系统 (2)1.1航向控制系统 (2)1.2速度控制系统 (3)1.3高度控制系统 (4)1.4自动着陆系统 (5)2.测试机飞控所需的子系统 (6)2.1GPS系统 (7)2.2传感器、温湿度传感器系统 (8)2.3飞行器自动稳定控制系统 (11)2.4航向偏离控制系统 (11)2.5显示系统 (12)2.6信号反馈控制系统 (12)2.7自动飞行控制系统 (13)2.8自动导航系统 (14)3.测试机飞控所需扩充系统功能 (15)3.1自动避障系统 (15)3.2语音播报系统 (17)3.3物联网系统 (17)3.4摄录系统 (18)4.测试机飞控的其他功能 (18)4.1自动寻路控制系统 (18)4.2自动跟踪系统 (19)4.3一键返航系统 (19)4.4双飞控系统 (19)4.5降落伞系统 (19)5.飞行控制系统的常用外设接口 (20)一、综述本设计调研依据飞行控制系统(以下简称“飞控”)功能进行的系统调研。
本飞行控制系统删减了翻滚、特技系统功能;以此对飞控系统的相关系统功能进行功能收集,由于本人的资料有一大部分是网络收集,会造成信息描述不准,还请大家见谅!。
飞控系统的相关子系统描述如下图1:图1二、飞控的相关系统说明飞控系统的子系统功能分类方式有很多种,可以按飞控系统的子系统功能分类,按飞控系统涉及的子系统关联关系分类,按飞控系统设计的子系统基本功能和选配功能分类等等,本文现阶段以调研飞控系统功能为主,故选择按飞控系统的系统功能分类为主。
1.飞控的基本子系统飞控的基本子系统功能包括航向控制系统、速度控制系统、高度控制系统和自动着陆系统。
如图1-1所示。
图1-11.1航向控制系统航向控制系统包括前飞、后飞、左飞、右飞、左转弯和右转弯;基本用途是获取手动控制信号或自动控制指令,经过飞控系统进行计算并进行补偿后把指令输出到方向控制舵机,让舵机实现相应的动作,从而配合旋动系统(动力系统)完成方向的控制。
通过转向舵和方向舵两个通道控制飞行器在水平面内的航迹的系统,它以偏航角(ψ)控制系统或转向角(γ)控制系统为内回路。
其中典型的方案以方向舵通道为主通道,以转向舵通道为辅助通道,后者只起阻尼和协调的作用。
侧向偏离(Z,即飞行器位置与预定航线的横向偏差)信号通过第一限幅器后与偏航角信号综合,再经过第二限幅器与转向角和转向角速度信号综合,然后送入转向舵回路操纵转向舵机。
第一限幅器的作用是防止因侧向偏离信号过大而产生超过90°的偏航角,从而造成"之"字形的航线;第二限幅器的作用是在转弯时限制滚转角,使它不致过大。
航向控制系统功能如图1.1所示。
图1.11.2速度控制系统速度控制系统包括最大速度设定和巡航速度设定,基本用途是获取手动控制信号或自动控制指令,经过飞控系统进行计算并进行补偿后把指令输出到电机控制器或发动机油门控制系统,从而完成实现对飞行速度的控制。
在保持定速状态下,空速差(ΔV)等于当时空速(V)与系统投入该状态瞬间空速(V0)之差。
在预选空速状态下,空速差等于当时空速与预选空速(Vg)之差。
为提高控制速度的精度,须引入空速差的积分信号。
在保持飞行器姿态或飞行高度不变的条件下,空速也可由油门自动控制。
将空速差和空速变化率信号引入油门控制器来改变发动机油门的大小。
如不满足上述条件,改变油门大小只能使飞行器升高或降低,而速度不变。
为防止随机阵风引起空速频繁变化以致对发动机过分频繁调节,一般将空速差和空速变化率信号经过阵风滤波器(通常为低通滤波器)进行滤波。
为了改善飞行器速度控制的质量,常采用比例加积分再加微分的控制方式。
当飞行速度达到设计最大值时,飞控系统将对超出最大值的电机控制信号或发动机油门控制信号进行锁定,使飞行速度将不再进行增加。
当飞行器飞行时,设计当手控制速度摇杆在一个位置超过5秒时,进入自动巡航模式和定高模式,人可以松开控制速度和方向的摇杆,飞行器将按照手控制摇杆的速度和方向等高飞行;解除巡航与定高模式时,为了防止误碰摇杆,需要轻微拨动速度控制摇杆或方向控制摇杆两次后,即可回到手动模式。
1.3高度控制系统高度控制系统包括最大高度设定、上升、下降和悬停。
基本用途是获取手动控制信号或自动控制指令,经过飞控系统进行计算并进行补偿后把指令输出到电机控制器或发动机油门控制系统,从而完成实现对飞行高度的控制。
它以飞行器俯仰角控制系统为内回路,因此除包括与自动驾驶仪俯仰通道中相同的元、部件(如俯仰角敏感元件、计算机、舵回路等)外,还包括产生高度差(当前高度与期望高度的差值ΔH)信号和升降速度信号的敏感元件。
专用的高度修正器或大气数据计算机能输出高度差和升降速度信号。
高度控制系统有两种工作状态:一种是自动保持飞行器在当时的高度上飞行,简称定高状态;另一种是自动改变飞行高度直到人工预先选定的高度,再保持定高飞行,简称预选高度状态。
当驾驶员拨动预选高度旋钮调到预选高度刻度时,飞行器自动进入爬高(或下滑)状态。
在飞行器趋近预选高度后,自动保持在预选的高度上作平直飞行。
当飞行高度达到设计最大值时,飞控系统将对超出最大值的电机控制信号或发动机油门控制信号进行锁定,使飞行高度将不再进行增加。
当飞行器飞行时,设计当手控制速度摇杆在一个位置超过5秒时,进入自动巡航模式和定高模式,人可以松开控制速度和方向的摇杆,飞行器将按照手控制摇杆的速度和方向等高飞行;解除巡航与定高模式时,为了防止误碰摇杆,需要轻微拨动速度控制摇杆或方向控制摇杆两次后,即可回到手动模式。
功能如图1.3所示。
图1.31.4自动着陆系统自动着陆系统先把飞行器导引和控制到某一高度(拉平起始高度),然后利用拉平计算机、自动油门系统和自动抗偏流系统使飞行器拉平直到接地。
拉平计算机又称拉平耦合器。
从飞行器进入拉平起始高度,到平稳接地称为着陆段(拉平段)。
在着陆段拉平计算机连续向自动驾驶仪纵向通道发出指令信号,使飞行器由下滑状态变为着陆状态;减小垂直下降速度,最后以小于国家规定标准值的垂直速度接地。
自动抗偏流系统用来自动消除飞行器在接地前由侧风等因素引起的偏流,保证飞行器航向精确对准航迹,并保证机身水平。
自动着陆系统包括在飞行中着陆下降速度的设定,着陆高度设定,低于着陆高度后的着陆下降标准,着陆后机身水平的问题考虑。
基本用途是获取到手动控制信号的着陆指令或自动控制指令的着陆信息时,经过飞控系统进行计算并进行补偿后把指令输出到电机控制器或发动机油门控制系统,从而完成实现对自动着陆的控制。
当飞行器到达目标地点后,手动或自动控制飞行器下降,下降速度依据手动控制或自动信号控制的反馈信号执行。
当下降到着陆高度设定值时,飞行器进行下降速度调整,调整到按自动着陆标准下降速度进行下降。
在下降着陆时,自动伸缩支架上设计触点设置,与飞控的陀螺仪功能配合,保持机体的水平。
功能如图1.4所示。
图1.42.测试机飞控所需的子系统测试机飞控所需的子系统功能包括GPS系统,传感器、温湿度传感器系统,自动稳定控制系统,航向偏离控制系统,显示系统,信号反馈系统,自动飞行控制系统,自动导航系统。
功能如图2-1所示。
图2-12.1GPS系统简单来说GPS定位系统是靠信号传输到后台,来实现定位,GPS终端就是这个后台,可以帮你实现一键导航、后台服务、等各种人性服务。
GPS用户设备由GPS接收机、数据处理软件及其终端设备(如计算机)等组成。
GPS接收机可捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号,跟踪卫星的运行,并对信号进行交换、放大和处理,再通过计算机和相应软件,经基线解算、网平差,求出GPS接收机中心(测站点)的三维坐标。
GPS接收机的结构分为天线单元和接收单元两部分。
现今,各种类型的接受机体积越来越小,重量越来越轻,便于野外观测使用。
供出行路线规划是导航系统的一项重要的辅助功能,它包括自动线路规划和人工线路设计。
自动线路规划是由驾驶者确定起点和目的地,由计算机软件按要求自动设计最佳行驶路线。
人工线路设计是由驾驶员根据自己的目的地设计起点、终点和途经点等,自动建立路线库。
线路规划完毕后,显示器能够在电子地图上显示设计路线,并同时显示飞行器运行路径和运行方法。
GPS选择应考虑的因素有:定位精度、使用环境、匹配的接收系统和应用前景。
功能如图2.1所示。
图2.12.2传感器、温湿度传感器系统传感器系统、温湿度传感器系统包含限位传感器、温湿度传感器、倾角传感器、加速度传感器、高度传感器、距离传感器、方向传感器和电流传感器等。
I)限位传感器限位传感器就是用以限定上下旋翼位置的运动极限位置的电气开关,这种开关有接触式的和非接触式的。
接触式的比较直观,机械设备的运动部件上,安装上行程开关,与其相对运动的固定点上安装极限位置的挡块,或者是相反安装位置。
当行程开关的机械触头碰上挡块时,切断了(或改变了)控制电路,机械就改变运行。
其基本原理就是当上、下限位开关被触碰后,产生电路导通信号,使飞控系统接收到限位开关的导通信号,经过飞控系统进行计算并进行补偿后把指令输出到舵机控制系统,从而避免上下旋翼互相碰撞。
II)温湿度传感器温湿度传感器是指能将温度量和湿度量转换成容易被测量处理的电信号的设备或装置。
用于对飞行器周围的温湿度进行监测,在周围环境温湿度不符合飞行要求时,对飞行器禁止起飞;或飞行中发现温湿度变化较大,接近下雨时的湿度值时提示驾驶者紧急降落。
从而达到保护飞行安全的一种辅助设备。
其基本原理就是把温湿度传感器的测量值变换为电信号传输到飞控系统,经过飞控系统进行计算并进行补偿后把指令输出到电机控制器或发动机油门控制系统,从而锁定电机控制器或发动机油门控制系统,保障飞行的安全。
III)倾角传感器倾角传感器经常用于系统的水平测量,从工作原理上可分为"固体摆"式、"液体摆"式、"气体摆"三种倾角传感器,倾角传感器还可以用来测量相对于水平面的倾角变化量。
倾角传感器是飞控系统自稳模式的主要部件。
用于保障飞行器的平稳飞行。
其基本原理就是把倾角传感器的测量值变换为电信号传输到飞控系统,经过飞控系统进行计算并进行补偿后把指令输出到舵机控制系统,使飞行器进行平稳的飞行,辅助保障飞行的安全。
IV)加速度传感器加速度传感器是一种能够测量加速力的电子设备。
加速力就是当物体在加速过程中作用在物体上的力,就好比地球引力,也就是重力。
加速力可以是个常量,比如g,也可以是变量。
加速度计有两种:一种是角加速度计,是由陀螺仪(角速度传感器)的改进的。
另一种就是线加速度计。
V)风速传感器风速传感器是可连续监测上述目标地点的风速、风量(风量=风速x横截面积)大小,能够对所处地方的风速风量进行实时显示,是飞行器起飞前风速安全参数测量的仪表。