[发明专利]飞机高度捕获控制方法、装置及存储介质

说明书

本发明公开了一种飞机高度捕获控制方法、装置及存储介质，方法包括：确定飞机的垂直模式对应的控制模式；确定激活控制模式时的激活飞行高度，获取飞行员预选的目标高度、目标垂直速度和目标飞行航迹角和飞机的实时高度和实时垂直速度；根据控制模式、激活飞行高度、目标高度、目标垂直速度、目标飞行航迹角、实时高度和实时垂直速度中的多种信息对飞机的高度选择模式进行预位操作以及对高度选择模式进行激活操作。本发明所提供的技术方案能够解决现有技术中高度选择模式设计未综合考虑不同飞行场景下的飞行高度、目标高度和飞机运动状态等多种因素，导致目标高度未按预期捕获或错误捕获的技术问题。

技术领域

本发明涉及飞机控制技术领域，尤其涉及一种飞机高度捕获控制方法、装置及存储介质。

背景技术

自动飞行控制系统(Automatic Flight Control System，AFCS)是民用飞机重要的机载系统之一，主要包括飞行指引、自动驾驶和自动油门等功能。飞行指引功能根据飞行任务、飞行场景的不同提供水平方向和垂直方向不同的工作模式,其中高度选择模式(Altitude Select，ASEL)是一种过渡的垂直模式，其主要目的是保证飞机从当前的飞行高度以尽可能平稳的方式捕获飞行控制面板上飞行员选择的目标高度,从而满足民用客机舒适性要求。开展高度选择模式设计，需要针对起飞、复飞、进近等不同飞行场景，综合考虑当前飞行高度、目标高度和飞机运动状态等因素，避免目标高度未按预期捕获或错误捕获的问题。

目前主流机型都通过不同形式实现了高度选择模式的基本功能，在飞行高度到达目标高度之前通过某一垂直模式来使飞机朝着目标高度飞行，当飞机接近目标高度后，飞行指引的垂直模式会切换为ASEL模式，从而使飞机平稳地捕获目标高度。例如，以A350为代表的空客公司机型，设置高度截获模式(Altitude Acquire Mode)，当接近高度目标时，高度截获模式接通。根据高度目标不同(AFS CP目标高度、航路点强制高度值、巡航高度)，接通不同的高度截获模式，FAM显示ALT*、ALT CST*或ALT CRZ*。以B737为代表的波音公司机型，设置高度截获模式(Altitude Acquire Mode)，当使用V/S、LVL CHG或VNAV爬升或下降到MCP选择的目标高度时自动过渡机动飞行，FMA显示“ALT ACQ”。一种常见的高度选择模式(Altitude Select Mode)设计方式是将该模式分预位、捕获和跟踪三个阶段，预位阶段AFCS继续使用当前激活的垂直模式进行爬升或下降，捕获阶段执行捕获机动并在选定的高度将飞机改平，跟踪阶段将飞机保持在目标高度。高度选择模式通过高度旋钮在飞行模式控制板(FMCP)上选择目标高度，且激活垂直模式(VS/FPA/FLCH)捕获目标高度时自动预位，并在捕获平滑和可控的高度目标基准时自动地激活。

在飞机运行过程中，有多种不同的应用场景，分别采用不同的AFCS飞行控制模式，现有技术中主要存在两大类问题，一类为目标高度未按预期捕获，另外一类为错误捕获，现有技术中至少存在如下几个技术问题：

(1)复飞场景中未区分复飞过程中飞机高度最低点和预选的复飞高度的高低关系，可能导致复飞时未按预期爬升。例如，当飞行员忘记设置复飞高度，即FMCP设置的目标高度低于复飞过程高度最低点时，使用GA模式自动复飞后，ASEL模式会非预期的激活，导致飞机向下捕获并保持预选高度目标，无法按预期爬升。

(2)进近场景中未充分考虑飞机受大气扰动导致垂直速度波动因素，可能导致错误捕获高度。例如，使用VS模式或飞行航迹角模式(Flight Path Angle，FPA)执行非精密进近时，若复飞高度和最终进近定位点(Final Approach Fix，FAF)点的高度相同，飞行员在FAF点后设置复飞高度并使用VS模式或FPA模式下降时，受大气扰动，飞机垂直速度或FPA短时为正，可能导致垂直模式由VS模式或FPA模式错误进入ASEL模式并非预期捕获复飞高度。