三轴加速度修正方法及装置的制造方法

文档序号:9394982阅读:612来源:国知局
三轴加速度修正方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及飞行控制领域,具体而言,设及一种=轴加速度修正方法及装置。
【背景技术】
[0002] =轴加速度信号是飞机上的关键信号,不管是对飞行操纵还是飞行控制系统,都 十分关键。对飞行操纵,加速度是驾驶员的直接感受,对飞行控制系统,加速度是控制和反 馈用W改善飞行品质和提高飞机操纵性能的关键信号。
[0003] 飞机上一般都有两个设备可测飞机的=轴加速度,一个是惯性导航系统,一个是 =轴加速度计,民航飞机飞控系统大多使用惯性导航设备测得的=轴加速度来反馈和控制 飞机,国内飞机的飞行控制系统大多使用=轴加速度计测得的=轴加速度控制飞机,惯性 导航设备测得的=轴加速度用来显示,但惯导设备和=轴加速度计安装位置通常不在一 处,在大型飞机上安装位置距离得会更远,由于安装位置不同,两个设备测出的=轴加速度 会有不同,安装位置相聚越远,差别越大,瞬时加速度愈大,差距就愈大,运样导致飞行员看 到的加速度和飞机实际的加速度不一致,此问题在大型飞机上会更突出。某些型号的飞机 自动飞行控制系统和人工飞行控制系统用的S轴加速度信号来源不同,一个用惯导测得的 加速度一个用加速度计测得的加速度,但两个系统之间信号又有交联,自动飞行控制分系 统的控制指令需要经过人工飞行控制系统对飞机进行操纵,但两者所用加速度不一致,会 造成控制误差甚至会对飞机带来安全隐患。运就需要对其中一个信号源做位置修正,保证 控制和显示的加速度的一致性,保证全机所用信号的一致性和协调性,避免因为关键信号 不一致导致的安全隐患。

【发明内容】

[0004] 本发明提供了一种=轴加速度修正方法及装置,W至少解决现有技术同一架飞机 器上加速度不同源引起的加速度不一致的问题。 阳〇化]根据本发明的一个方面,提供了一种=轴加速度修正方法,包括:在飞行器的第 一=轴加速度传感器和第二=轴加速度传感器中,确定第一=轴加速度传感器为待修正的 =轴加速度传感器;根据所述第一=轴加速度传感器的自身的加速度、所述第一=轴加速 度传感器的=轴角速率,和所述第一=轴加速度传感器与第二=轴加速度传感器之间的相 对位置修正所述第一=轴加速度传感器的=轴加速度。
[0006] 优选地,根据所述第一=轴加速度传感器的自身的加速度、所述第一=轴加速度 传感器的=轴角速率,和所述第一=轴加速度传感器与第二=轴加速度传感器之间的相对 位置修正所述第一=轴加速度传感器的=轴加速度之前,所述方法还包括:W所述第二= 轴加速度传感器为原点,建立与所述飞行器固连的=维坐标系;确定所述第一=轴加速度 传感器在所述=维坐标系中坐标,其中,所述相对位置包括所确定的所述第一=轴加速度 传感器的坐标。
[0007] 优选地,修正所述第一=轴加速度传感器的=轴加速度包括:将所述第一=轴加 速度传感器的当前=轴加速度修正为第一=轴加速度,其中,所述第一=轴加速度是假设 所述第一=轴加速度传感器位于所述第二=轴加速度传感器位置的情况下所述第一=轴 加速度传感器输出的=轴加速度。
[0008] 优选地,根据如下公式修正所述第一=轴加速度传感器的=轴加速度:
[0010] 其中,曰。是所述第一立轴加速度传感器修正后的的立轴加速度,aei,ae.i,3ek分别 是所述第一=轴加速度传感器的自身的加速度在地面坐标系中的轴向、侧向和法向分量; ?、,W,分别是所述飞行器的角速率在所述S维坐标系中的轴向、侧向和法向分量; Xg,y,,Zg分别是所述第一S轴加速度传感器在所述S维坐标系S轴上的坐标,i,j,k分别是 所述地面坐标系中的立轴向量。
[0011] 优选地,所述第一=轴加速度传感器是惯性导航设备,所述第二=轴加速度传感 器是设置在所述飞行器机翼附近的=轴加速度传感器。
[0012] 根据本发明的另一方面,提供了一种=轴加速度修正装置,包括:确定模块,用于 在飞行器的第一=轴加速度传感器和第二=轴加速度传感器中,确定第一=轴加速度传感 器为待修正的=轴加速度传感器;修正模块,用于根据所述第一=轴加速度传感器的自身 的加速度、所述第一=轴加速度传感器的=轴角速率,和所述第一=轴加速度传感器与第 二=轴加速度传感器之间的相对位置修正所述第一=轴加速度传感器的=轴加速度。
[0013] 优选地,所述装置还包括:坐标系建立模块,用于W所述第二=轴加速度传感器为 原点,建立与所述飞行器固连的=维坐标系;位置确定模块,用于确定所述第一=轴加速度 传感器在所述=维坐标系中坐标,其中,所述相对位置包括所确定的所述第一=轴加速度 传感器的坐标。
[0014] 优选地,所述修正模块还用于:将所述第一=轴加速度传感器的当前=轴加速度 修正为第一=轴加速度,其中,所述第一=轴加速度是假设所述第一=轴加速度传感器位 于所述第二=轴加速度传感器位置的情况下所述第一=轴加速度传感器输出的=轴加速 度。
[0015] 优选地,所述修正模块还用于根据如下公式修正所述第一=轴加速度传感器的= 轴加速度:
[0017] 其中,曰。是所述第一立轴加速度传感器修正后的的立轴加速度,aei,ae.i,3ek分别 是所述第一=轴加速度传感器的自身的加速度在地面坐标系中的轴向、侧向和法向分量; ?、,W,分别是所述飞行器的角速率在所述S维坐标系中的轴向、侧向和法向分量; Xg,y,,Zg分别是所述第一S轴加速度传感器在所述S维坐标系S轴上的坐标,i,j,k分别是 所述地面坐标系中的立轴向量。
[0018] 优选地,所述第一=轴加速度传感器是惯性导航设备,所述第二=轴加速度传感 器是设置在所述飞行器机翼附近的=轴加速度传感器。
[0019] 通过本发明,采用在飞行器的第一=轴加速度传感器和第二=轴加速度传感器 中,确定第一=轴加速度传感器为待修正的=轴加速度传感器;根据所述第一=轴加速度 传感器的自身的加速度、所述第一=轴加速度传感器的=轴角速率,和所述第一=轴加速 度传感器与第二=轴加速度传感器之间的相对位置修正所述第一=轴加速度传感器的= 轴加速度,解决了同一架飞机器上加速度不同源引起的加速度不一致的问题,从而避免显 示系统和控制系统之间加速度信号不一致带来的安全隐患。
【附图说明】
[0020] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发 明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0021] 图1是根据本发明实施例的=轴加速度修正方法的流程图;
[0022] 图2是根据本发明实施例的=轴加速度修正装置的结构框图;
[0023] 图3是根据本发明实施例的传感器安装位置修正示意图。
【具体实施方式】
[0024] 下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是,在不冲突的 情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可W相互组合。
[0025] 本发明实施例提出一种S轴加速度位置修正方法,将其中一个设备测得的加速度 修正到另一个设备处,使同一架飞机两个设备测得的=轴加速度一致,解决显示的加速度 和控制的加速度不一致的问题,解决两个系统所控制的加速度不一致的问题。提高了飞机 内部设备和信号的一致性,提高了飞机不同系统控制的一致性和协调性,避免了飞机因为 加速度不一致导致的安全隐患和操纵不协调一致的问题。
[00%] 在本实施例中提供了一种=轴加速度修正方法,图1是根据本发明实施例的=轴 加速度修正方法的流程图,如图1所示,该流程包括如下步骤:
[0027] 步骤S102,在飞行器的第一=轴加速度传感器和第二=轴加速度传感器中,确定 第一=轴加速度传感器为待修正的=轴加速度传感器;
[0028] 步骤S104,根据所述第一=轴加速度传感器的自身的加速度、所述第一=轴加速 度传感器的=轴角速率,和所述第一=轴加速度传感器与第二=轴加速度传感器之间的相 对位置修正所述第一=轴加速度传感器的=轴加速度。
[0029] 通过上述步骤,解决了同一架飞机器上加速度不同源引起的加速度不一致的问 题,从而避免显示系统和控制系统之间加速度信号不一致带来的安全隐患。
[0030] 在一个实施例中,根据所述第一=轴加速度传感器的自身的加速度、所述第一= 轴加速度传感器的=轴角速率,和所述第一=轴加速度传感器与第二=轴加速度传感器之 间的相对位置修正所述第一=轴加速度传感器的=轴加速度之前,所述方法还包括:W所 述第二=轴加速度传感器为原点,建立与所述飞行器固连的=维坐标系;确定所述第一= 轴加速度传感器在所述=维坐标系中坐标,其中,所述相对位置包括所确定的所述第一= 轴加速度传感器的坐标。
[0031] 其中,修正所述第一=轴加速度传感器的=轴加速度包括:将所述第一=轴加速 度传感器的当前=轴加速度修正为第一=轴加速度,其中,所述第一=轴加速度是假设所 述第一=轴加速度传感器位于所述第二=轴加速度传感器位置的情况下所述第一=轴加 速度传感器输出的=轴加速度。
[0032] 在一个优选的实施例中,根据如下公式修正所述第一=轴加速度传感器的=轴加 速度:
[0034] 其中,曰。是所述第一立轴加速度传感器修正后的的立轴加速度,aei,ae.i,3ek分别 是所述第一=轴加速度传感器的自身的加速度在地面坐标系中的轴向、侧向和法向分量; ?、,W,分别是所述飞行器的角速率在所述S维坐标系中的轴向、侧向和法向分量; Xg,y,,Zg分别是所述第一S轴加速度传感器在所述S维坐标系S轴上的坐标,i,j,k分别是 所述地面坐标系中的立轴向量。
[0035] 在另外一个实施例中,所述第一=轴加速度传感器是惯性导航设备,所述第二= 轴加速度传感器是设置在所述飞行器机翼附近的=轴加速度传感器。
[0036] 在本实施例中还提供了一种=轴加速度修正装置,该装置用于实现上述实施例及 优选实施方式,已经进行过说明的不再寶述。如W下所使用的,术语"模块"可W实现预定 功能的软件和/或硬件的组合。尽管W下实施例所描述的装置较佳地W软件来实现,但是 硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
[0037] 图2是根据本发明实施例的=轴加速度修正装置的结构框图,如图2所示,该装置 包括:
[0038] 确定模块22,用于在飞行器的第一=轴加速度传感器和第二=轴加速度传感器 中,确定第一=轴加速度传感器为待修正的=轴加速度传感器;
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