[发明专利]驾驶舱感受器系统

说明书

一种飞行器感受器系统，其包括：感受器构件（11），其被布置为由使用者操作以引起可移动的飞行器表面的对应运动；器件，其用于检测使用者对感受器构件的操作并用于将与所检测到的操作相关联的运动信号提供给飞行控制计算机，所述飞行控制计算机将控制信号提供给致动器以根据运动信号使飞行器表面运动，其中用于检测使用者对感受器构件的操作的器件包括力传感器（19），所述力传感器被配置为感测由使用者施加到感受器构件的力，基于所感测到的力导出运动信号。

技术领域

本公开涉及用于允许飞行器表面的飞行员控制的驾驶舱感受器系统。

背景技术

已知各种类型的驾驶舱感受器可以使飞行员或机组人员从驾驶舱控制飞行控制表面（诸如机翼襟翼、缝翼、升降舵、方向舵等）的运动以控制飞行。感受器呈操纵杆、踏板、杠杆、手柄、轮子等形式，它们由飞行员或机组人员操作，并响应于机组人员的操作，使相关的一个或多个飞行控制表面产生期望的运动。

传统的机械控制系统包括将感受器连接到飞行表面的机械连杆或线缆，以将感受器的运动传递为表面的对应运动。这种系统仍用于某些飞行器，尤其是较小的飞机和直升机。

近来，已经开发了飞行感受器系统，其中使用者通过传感器来检测感受器的运动，或者更精确地，通过位置传感器来检测感受器的位置。这向飞行控制计算机FCC提供位置信号，所述计算机进而将电信号发送给致动器以移动飞行控制表面。FCC为致动器获取控制信号所使用的算法可以使用增益因子，以改变位置信号和控制信号之间的增益，这是优于机械系统的优势。

移动飞行控制表面所需的感受器的运动设计为尽可能感觉直观，因此，例如，操纵杆向前运动一定量可能引起升降舵升高一定量，进一步向前运动引起升降舵运动升高更多，向后运动引起升降舵降低。

即使实际的控制是通过电信号进行的，使用者也应该能够“感觉”到他们的感受器的运动正在引起飞行控制表面的运动，因此，感受器通常设计为带有弹簧和可选的阻尼器，以向使用者提供适当的力反馈以向他们确认他们实际上在控制运动。弹簧和阻尼器可以被配置为使得，例如，当使构件移动的力增加时，运动程度和/或位置变化率更大，力传感器可以被结合在一些系统中，通常是主动感受器，用于向FCC、飞行数据记录仪或任何其他系统提供力水平信号/信息。

力传感器可以具有响应于使用者的动作而变形的传感器元件。力传感器可以例如执行试飞并提供信号，这些信号在与这种感受器相关的自动动作中很有用。这种具有力传感器的感受器在例如US 2013/0256463中描述。

由于感受器是由轴承或衬套引导的机械零件制成的，因此不能完全认为感受器会粘住或卡住是不可能的，并且在这种情况下，使用者施加力不会引起感受器期望的运动，所述运动将提供适当的位置信号以控制飞行控制表面。然后，在最坏的情况下，使用者将失去对表面的控制，这可能具有灾难性的后果。减少机组人员或单飞行员操作的趋势（其中，如果发生故障，第二位飞行员将没有后援）变得越来越成为问题。

需要一种驾驶舱感受器系统，所述系统能够通过适应故障来减轻这种卡住的影响并允许对飞行器的持续控制。

发明内容

根据本公开的第一方面，提供了一种飞行器感受器系统，其包括：感受器构件，其被布置为由使用者操作以引起可移动的飞行器表面的对应运动；器件，其用于检测使用者对感受器构件的操作并用于将与所检测到的操作相关联的运动信号提供给控制装置，所述控制装置将控制信号提供给致动器以根据运动信号使飞行器表面运动，其中用于检测使用者对感受器构件的操作的器件包括力传感器，所述力传感器被配置为感测由使用者施加到感受器构件的力，基于所感测到的力导出运动信号。

优选地，控制装置基于算法来提供控制信号，所述算法将指示飞行员施加在感受器上的感测到的力的力信号转换为感受器位置信号。所述算法可以在控制装置本身中执行，或者替代地在一些外部装置或电子设备中执行，或者替代地在感受器的电子设备中执行。

优选地，所述算法基于静态感觉定律将力信号转换为位置信号。