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大型民机的非相似余度飞控计算机研究.pdf9页

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  29 卷   3 期 第 第   2008 年    月 5

航      空 学 报 AC TA A ERONAU TICA ET ASTRONAU TICA SIN ICA

收稿日期 :2007206219 ; 修订日期 :2007209212 基金项目 : 国家自然科学基金重大研究计划项目 (90205011) 通讯作者 : 秦旭东 E2mail :qinxudong @buaa. edu. cn

非相似余度设计概念 ,有效地抑制了同态故障 ,使 其失效概率低于 10 - 10 / 飞行小时 [ 124 ] 。中国在研 制民机的电传操纵系统时 , 可以借鉴波音和空客 容错飞行控制系统的成功经验 , 同时应坚持自主 创新的原则 ,探索具有自主知识产权的非相似余 度飞行控制系统方案
[5 ]

   文章编号 :100026893 ( 2008) 0320686209
度飞控计算机进行了比较 。

大型民机的非相似余度飞控计算机研究
秦旭东1 , 陈宗基2 , 李卫琪2
( 1. 北京宇航系统工程研究所 十一室 , 北京   100076) (2. 北京航空航天大学 自动化科学与电气工程学院 , 北京   100083)

Research on Dissimilar Redundant Flight Control Computers of Large Civil Aircraf t
Qin Xudo ng1 , Chen Zo ngji2 , Li Weiqi2
( 1. The 11t h Research Laborato ry , China Academy of Launch Vehicle Technology System Engineering Division , Beijing   100076 , China) (2. School of Auto mation Science and Elect rical Engineering , Beijing University of Aeronautics and Ast ro nautics , Beijing   100083 , China)

摘   : 对中国自主研制的大型民机的余度飞行控制系统进行基础技术研究 , 设计了一套适合民机电传 要 性指标和满足 FO/ FO/ FO 容错等级 。然后根据这 2 个基本准则 ,给出了民机余度飞控计算机设计的 7 个建 议 ,从而确定了民机余度飞行控制系统的余度数和余度结构 : 新型民机的余度飞行控制系统可采用非相似四 还确定了民机余度飞行控制系统的工作方式 ,使用 Pet ri 网分析了新方案的可靠性 ,并与 B777 和 A320 的余 关键词 : 飞控计算机 ; 非相似余度 ; 可靠性 ; 容错 中图分类号 : V249     文献标识码 : A

( FBW) 系统的余度飞控计算机 ( FCC) 新方案 。提出了民机余度飞控计算机的 2 个设计准则 : 满足系统的可靠

余度 ,每个余度通道由两个支路构成比较监控结构 ,每个支路运行 2 套软件 ,保证软硬件系统的可靠性均衡 。

   B777 和 A320/ A340 的电传操纵系统采用了

on t he FCC design are made based o n t hese two p rinciples. Acco rdingly , t he redundancy number and fault2tol2 erant architect ure of t he FCC are confirmed. Specifically , fo ur2redundant dissimilar fault2tolerant FCC are a2 dopted , and each redundant channel is constit uted of two lanes : a cont rol lane and a monito r lane , and each lane contains two different p rogram versio ns in order to balance t he reliabilities of software and hardware. The p ropo sed FCC’ reliability is evaluated t hrough Pet ri net s ( PN ) models wit h co mparision wit h t he redundant s ment s. And in t he ot her hand , t he architect ure of t he design is reaso nably simple and can save hardware re2 sources. In a wo rd , t he designs can be applied to t he FBW’ develop ment for t he domestic civil aircraft s. s Key words : flight co nt rol co mp uter ; dissimilar redundant ; reliability ; fault2tolerant FCC of B777 and A320. The result s show t hat t he designs can satisfy t he civil aircraft s ’reliability require2

loped civil aircraft s. A novel redundant FCC is designed , which is app rop riate for t he fly2by2wire ( FBW) sys2 tem of China’ large civil aircraft s. Also two p rinciples on FBW architect ures design are p ropo sed : satisf ying s t he system reliability requirement s and satisf ying t he FO/ FO/ FO fault2tolerant grade. Then seven suggestio ns

Abstract : Basic research is carried out o n t he redundant flight cont rol comp uter ( FCC) of China ’ self2deve2 s

本文对中国自主研制的大型民机的余度飞行

控制系统进行基础技术研究 , 设计了一套适合中 国民机电传系统的余度飞控计算机新方案 。

Vol1 29 No1 3 May   2008

1  余度数的确定

余度数的确定要从系统的可靠性指标出发 ,



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并兼顾系统体积 、 、 重量 成本和余度管理方式 [ 627 ] 。 中国民机的飞行控制系统应该满足可靠性要求 , 其飞控 计算 机必 须满 足 3 次 故障 — 工作 ( FO/ FO/ FO ) 容错等级 。因此 , 必须按照以下 2 个基
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