目前,无论是民用还是军用飞机,几乎都配备某种形式的自动飞行控制系统,作为其标准操作设备的一部分。可用的系统与飞机本身一样多种多样,从单引擎私人飞机上的简单侧倾稳定器或“机翼调平器”,到能够自动控制大型运输飞机从起飞到着陆和滑跑的飞行路线的复杂飞行引导系统。因此,可能有点难以意识到,此类系统的开发源自人类在飞上天空并成为自己“飞行路线命运”的控制者之前多年奠定的基础。当然,早期“重于空气的飞行器”的发明者面临着许多问题,其中最突出的是与实现稳定飞行相关的问题。尽管人们意识到稳定性应该是机器基本设计中固有的,但人们对将稳定性分为动态和静态元素以及机器所具有的各种自由度知之甚少。因此,正如历史记录所表明的那样,人们更加努力地保持机器的直线和水平,不受外部干扰的影响,并通过应用某种形式的人工稳定装置来获得必要的稳定性。值得注意的是,可能第一个
全新模块化飞行甲板™ 现已上市!我们重新设计了我们的旗舰系统,使其功能更加强大,人体工程学得到进一步改善。MFD 现在采用全金属结构、双链接控制、225 度集成沉浸式视觉系统、动态控制负载(俯仰/滚转/偏航)、具有交叉填充功能的 430W 和 530W GPS 装置、具有数字高度预选功能的音频面板、报警器面板、增压面板、面板背光、功能断路器面板、顶置面板、四向对讲机、全新中央控制台以及许多其他新功能。将该系统与我们任何可用的运动基座相结合,体验当今市场上功能最强大的 AATD。
全新模块化飞行甲板™ 现已上市!我们重新设计了我们的旗舰系统,使其功能更加强大,人体工程学也得到了改进。MFD 现在采用全金属结构、双链接控制、225 度集成沉浸式视觉系统、动态控制负载(俯仰/滚转/偏航)、具有交叉填充功能的 430W 和 530W GPS 装置、具有数字高度预选的音频面板、报警器面板、增压面板、面板背光、功能断路器面板、顶置面板、四向对讲机、全新中央控制台以及许多其他新功能。将该系统与我们任何可用的运动基座相结合,体验当今市场上功能最强大的 AATD。
我还要感谢在我成长为工程师期间给予我巨大支持的工程师们。特别是,我要感谢 John Deere 的 Brian Booth,他教我硬件工程的基础知识。同样,我要感谢 Appareo Systems 的 Bradly Schleusner 和 Nicholas Butts,他们教我编写嵌入式软件的重要基础知识。此外,我还要感谢 James Richie 博士开设了一门非常有用的天线理论课,正是这门课让我得以完成本论文的 RF 部分。我还要感谢 Kellen Carrey 的反馈以及在开发 RF 控制器方面的帮助。最后,我要感谢我的实验室同事 Milad Ghorbani 和 Wenkai Guan,他们设法忍受了本论文产生的噪音,并提供了有用的反馈和支持。
25.1329/25.1335 自动飞行控制和制导系统要求协调和技术更新 1. 审查第 25.1329/1335 节、JAR 第 25.1329/1335 段以及 NPA 25F-243 中包含的材料以及第 121.579 节和相关咨询通函 25.1329-1 和 ACJ 25.1329。根据监管材料审查、当前认证经验以及技术和系统设计的变化,更新和协调第 25 部分各节和相关指导材料。解决自动飞行控制和制导功能(包括速度/推力控制)、性能、安全、故障和包络保护功能、警告和公告等要求所需的变化。协调证明符合这些要求的可接受方法,并为下一次修订飞行测试指南 AC 25-7-X 提出相关语言。 2. 审查由 NTSB、FAA 人为因素小组和 JAA 人为因素指导小组提出的、与机组人员失误、驾驶舱自动化以及特别是自动飞行控制/引导相关的近期运输航空事件建议。对第 25.1329/25.1335 条提出任何拟议修正案,并提出解决这些建议所需的咨询材料,使其与拟议修正案的整个内容保持一致。该任务应在任务下达后的 18 个月内完成。FAA 还要求 ARAC 确定规则制定行动(例如 NPRM、补充 NPRM、
为了简化调试,还实现了例程 off()。在调试模式下,可以通过 shell 输入“off”停止实时任务。函数 Controllaws() 由几个具有不同速率的法则组成。我们以 100 Hz 的速率计算控制增强系统,以 33.3 Hz 的速率计算自动驾驶法则和其他参数。为了提高运行效率,使用内部计数器而不是任务来调度这些法则。控制法则通常由求和块、0 阶块、1 阶块、2 阶块、积分块、淡出块、死区块和饱和块组成。在我们的系统中,控制法则块由 C++ 类实现。Tustin 变换具有叠加特性,因此软件可以按框图顺序处理控制法则。为了简化系统调试,对于传感器输入和其他参数,使用浮点而不是整数作为数据类型;对于传感器输入,使用电压而不是实际物理值作为值。该软件是用 C++ 语言编写的。 C++ 比 C 具有更多优势,例如封装和覆盖。有时,这会导致可靠性问题。在飞行控制应用中,应认真考虑这一点。我们的解决方案是:1)在实时任务运行之前创建所有对象;2)在 IF-BIT 例程中检查系统健康状况。
模拟是一种技术,通过计算机程序以数学形式表示物理系统,以解决问题。过去 20 年来,计算速度和软件质量的进步使飞行模拟在模拟飞行环境方面特别有效,现在它已成为民用、军用、制造和研究领域航空领域不可或缺的一部分。航空标准建议在飞行控制系统 (FCS) 开发期间进行有人驾驶模拟。至少应完成以下模拟:(a) 在硬件可用之前使用 FCS 的计算机模拟进行有人驾驶模拟,以及 (b) 在首次飞行之前使用实际 FCS 硬件进行有人驾驶模拟 [1]。与飞行环境相比,模拟可以对所研究的条件进行严格控制,并允许按需提供特定的飞行情况,其中一些是罕见或危险的。与使用飞机进行这些活动相比,模拟不会造成污染、噪音或其他干扰。对于除最简单的飞机之外的所有飞机,飞行模拟的成本也比使用飞机本身低得多。最后,模拟器可以昼夜不停地以密集的运行速度运行,并且可以执行数据库中包含的任何练习或功能,而不受地点、天气、一天中的时间或一年中的季节的限制。随着航空电子系统、先进的驾驶舱控制、先进的驾驶舱显示器、电传操纵技术等的快速发展,从概念到认证的快速转变是成功的飞机开发项目的基本要求。使用
模拟是一种技术,通过计算机程序以数学方式表示物理系统以解决问题。过去 20 年来,计算速度和软件质量的进步使飞行模拟在建模飞行环境方面特别有效,现在它已成为民用、军用、制造和研究领域航空领域不可或缺的一部分。航空标准建议在飞行控制系统 (FCS) 开发期间进行有人驾驶模拟。至少应完成以下模拟:(a) 在硬件可用之前使用 FCS 的计算机模拟进行有人驾驶模拟,以及 (b) 在首次飞行之前使用实际 FCS 硬件进行有人驾驶模拟 [1]。与飞行环境相比,模拟可以对调查条件进行严密控制,并允许按需提供特定的飞行情况,其中一些情况是罕见或危险的。与使用飞机进行这些活动相比,模拟不会造成污染、噪音或其他干扰。除了最简单的飞机外,飞行模拟的成本也远低于使用飞机本身。最后,模拟器可以在白天和夜晚以密集的运行速度使用,并且可以执行其数据库中包含的任何练习或功能,而不受地点、天气、一天中的时间或一年中的季节的影响。随着航空电子系统、先进的驾驶舱控制、先进的驾驶舱显示器、电传操纵技术等的快速发展,从概念到认证的快速转变是成功的飞机开发项目的基本要求。使用
本文讨论了容错飞行控制系统的设计和开发,这是作者硕士学位论文研究要求的一部分。该项目考虑了安全关键系统、可靠系统、容错系统、航空电子和嵌入式系统的要求。拜占庭弹性和共模故障避免目前被认为超出了这项工作的范围。为这项工作设计的容错系统设置为三重模块冗余系统,以容忍系统内存在一个故障。该系统采用 PC/104 嵌入式 PC 平台实现。Microsoft Flight Simulator 被用作测试平台来生成输入数据并通过展示由飞行控制系统控制的飞行来演示成功的操作。最终结果表明,可以开发一个容错系统来在系统运行时成功容忍一个故障。
论文批准:无人机非线性建模与飞行控制系统设计,由 DENİZ KARAKAŞ 提交,部分满足中东技术大学机械工程系理学硕士学位的要求,作者:Prof. Dr. Canan Özgen 自然科学与应用科学研究生院院长 Prof. Dr. S. Kemal İder 机械工程系主任 Prof. Dr. R. Tuna Balkan 中东技术大学机械工程系主管 Prof. Dr. E. Bülent Platin 中东技术大学机械工程系联合主管 审查委员会成员: Prof. Dr. M. Kemal Özgören 中东技术大学机械工程系 Prof. Dr. R. Tuna Balkan 中东技术大学机械工程系 Prof. Dr. E. Bülent Platin 中东技术大学机械工程系 Prof. Dr. Y. Samim Ünlüsoy 机械工程METU 部 Volkan Nalbantoğlu 博士 ASELSAN 首席控制工程师 日期:2007 年 9 月 7 日