航空器机载控制系统、航空器控制系统和航空器的制作方法

1.本技术实施例涉及航空器领域，尤其涉及一种航空器机载控制系统、航空器控制系统和航空器。


背景技术：

2.对于通过地面控制站远程驾驶的载人航空器而言，保障其载人飞行过程中的安全是最基本的需求，在飞行过程中任何情况下航空器的飞行控制系统都必须处于实时可控状态。
3.出于系统安全和可靠性等方面的考虑，对于航空器机载飞行控制系统进行冗余配置是必要的。在飞行控制系统出现故障等意外情况时，通过切换到备用的飞行控制系统来顶替故障系统工作，才能有效保证载人航空器的安全性和可靠性。
4.然而，现有技术的冗余处理方案往往过于简单，只有一套备用飞行控制系统，在主控制系统出现问题时才进行切换应急，但即使备用飞行控制系统仍有出现故障可能，因此这种方案难以满足对安全性和可靠性的要求都需要达到最高标准的通过地面控制站远程驾驶的载人航空器。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供一种航空器机载控制系统、航空器控制系统和航空器，以确保飞行控制系统能够安全高效地实现主备切换，有效避免出现主备飞行控制系统全部故障的概率。
6.第一方面，本技术实施例提供一种航空器机载控制系统，用于通过地面控制站远程驾驶的载人航空器，包括：
7.设置有至少三个飞行控制单元的冗余飞行控制系统，所述至少三个飞行控制单元中的一个在飞行过程中被设置为可动态切换的主控制单元，除该主控制单元之外的飞行控制单元在该飞行过程中均被设置为可动态切换的备用控制单元；
8.云台控制单元，与所述冗余飞行控制系统相连，用于按照所述冗余飞行控制系统输出的飞行控制指令控制云台执行动作。
9.在一些可能的实施方式中，每个所述飞行控制单元包括有：
10.飞行数据采集单元，用于采集航空器飞行过程中的实时飞行数据；
11.飞行数据处理单元，用于根据来自地面控制站的指令数据和所述飞行数据采集单元采集的飞行数据进行数据处理，并输出相应的飞行控制信号到所述云台；
12.其中，所述主控制单元的飞行数据处理单元为开启状态，而所述备用控制单元的飞行数据处理单元均被设置为关闭状态。
13.在一些可能的实施方式中，每个所述飞行控制单元设置有至少两个飞行数据采集单元。
14.在一些可能的实施方式中，每个飞行数据采集单元包括有陀螺仪、加速度计、磁罗
盘、卫星定位装置和气压计中的任意至少一种。
15.在一些可能的实施方式中，所述至少三个飞行控制单元之间通过共享can总线连接。
16.在一些可能的实施方式中，所述can总线包括有一条整机can总线和与所述备用飞行控制单元数量相同的电调can总线。
17.在一些可能的实施方式中，还包括有与所述云台控制单元相连的环境监测控制单元。
18.在一些可能的实施方式中，所述环境监测控制单元包括有外部环境监测单元和内部环境控制单元。
19.在一些可能的实施方式中，所述内部环境控制单元包括有机舱灯光控制单元。
20.在一些可能的实施方式中，还包括有与所述冗余飞行控制系统和云台控制单元相连的中控显示控制系统。
21.第二方面，本技术实施例提供一种航空器控制系统，包括有地面控制站和如上所述的机载控制系统。
22.第三方面，本技术实施例提供一种航空器，包括有如上所述的机载控制系统。
23.本技术的有益效果是：
24.本技术实施例通过设置设置有至少三个飞行控制单元的冗余飞行控制系统，所述至少三个飞行控制单元中的一个在飞行过程中被设置为可动态切换的主控制单元，除该主控制单元之外的飞行控制单元在该飞行过程中均被设置为可动态切换的备用控制单元，从而确保了飞行控制系统在任何情况下均能够安全高效地实现主备切换，有效避免了出现主备飞行控制系统全部故障的概率，保障了载人航空器的安全性和可靠性。
附图说明
25.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1是本技术实施例的航空器机载控制系统的结构示意图。
27.图2是本技术实施例的航空器机载控制系统中飞行控制单元的结构示意图。
28.图3是本技术实施例的航空器控制系统的结构示意图。
具体实施方式
29.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本技术实施例中的附图，通过实施方式详细地描述本技术的技术方案。显然，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
30.需要说明的是：在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件；在本技术的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装
置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术保护范围的限制；在本技术的描述中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示它们的重要程度及顺序等。
31.在本技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，或活动连接，也可以是可拆卸地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通等。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
32.请参考图1，本技术实施例提供了一种航空器机载控制系统，用于通过地面控制站远程驾驶的载人航空器，包括：
33.设置有至少三个飞行控制单元1的冗余飞行控制系统10，所述至少三个飞行控制单元中的一个在飞行过程中被设置为可动态切换的主控制单元，除该主控制单元之外的飞行控制单元在该飞行过程中均被设置为可动态切换的备用控制单元；
34.云台控制单元2，与所述冗余飞行控制系统10相连，用于按照所述冗余飞行控制系统10输出的飞行控制指令控制云台执行动作。
35.请参考图2，在一些可能的实施方式中，每个所述飞行控制单元1包括有：
36.飞行数据采集单元11，用于采集航空器飞行过程中的实时飞行数据；
37.飞行数据处理单元12，用于根据来自地面控制站的指令数据和所述飞行数据采集单元采集的飞行数据进行数据处理，并输出相应的飞行控制信号到所述云台；
38.其中，所述主控制单元的飞行数据处理单元12为开启状态，而所述备用控制单元的飞行数据处理单元12均被设置为关闭状态。
39.在一些可能的实施方式中，每个所述飞行控制单元1设置有至少两个飞行数据采集单元11。
40.在一些可能的实施方式中，每个飞行数据采集单元11包括有陀螺仪、加速度计、磁罗盘、卫星定位装置和气压计中的任意至少一种。
41.在一些可能的实施方式中，所述至少三个飞行控制单元之间通过共享can总线连接。
42.在一些可能的实施方式中，所述can总线包括有一条整机can总线和与所述备用飞行控制单元数量相同的电调can总线。
43.在一些可能的实施方式中，还包括有与所述云台控制单元2相连的环境监测控制单元。
44.在一些可能的实施方式中，所述环境监测控制单元包括有外部环境监测单元和内部环境控制单元。
45.在一些可能的实施方式中，所述内部环境控制单元包括有机舱灯光控制单元。
46.在一些可能的实施方式中，还包括有与所述冗余飞行控制系统10和云台控制单元2相连的中控显示控制系统。
47.请参考图3，本技术实施例还提供了一种航空器控制系统，包括有地面控制站120和上述各实施例中任一种可能的实施方式的机载控制系统110。
48.本技术实施例还提供了一种航空器，包括有上述各实施例中任一种可能的实施方
式的机载控制系统110。
49.本领域技术人员应该可以意识到，在上述一个或多个示例中，本技术实施例所描述的功能可以用硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现。当使用软件实现时，可以将这些功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
50.注意，上述仅为本技术的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本技术不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本技术的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本技术进行了较为详细的说明，但是本技术不仅仅限于以上实施例，在不脱离本技术构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本技术的范围由所附的权利要求范围决定。

技术特征：
1.一种航空器机载控制系统，用于通过地面控制站远程驾驶的载人航空器，其特征在于，包括：设置有至少三个飞行控制单元的冗余飞行控制系统，所述至少三个飞行控制单元中的一个在飞行过程中被设置为可动态切换的主控制单元，除该主控制单元之外的飞行控制单元在该飞行过程中均被设置为可动态切换的备用控制单元；云台控制单元，与所述冗余飞行控制系统相连，用于按照所述冗余飞行控制系统输出的飞行控制指令控制云台执行动作。2.如权利要求1所述的航空器机载控制系统，其特征在于，每个所述飞行控制单元包括有：飞行数据采集单元，用于采集航空器飞行过程中的实时飞行数据；飞行数据处理单元，用于根据来自地面控制站的指令数据和所述飞行数据采集单元采集的飞行数据进行数据处理，并输出相应的飞行控制信号到所述云台；其中，所述主控制单元的飞行数据处理单元为开启状态，而所述备用控制单元的飞行数据处理单元均被设置为关闭状态。3.如权利要求2所述的航空器机载控制系统，其特征在于：每个所述飞行控制单元设置有至少两个飞行数据采集单元。4.如权利要求3所述的航空器机载控制系统，其特征在于：每个飞行数据采集单元包括有陀螺仪、加速度计、磁罗盘、卫星定位装置和气压计中的任意至少一种。5.如权利要求4所述的航空器机载控制系统，其特征在于：所述至少三个飞行控制单元之间通过共享can总线连接。6.如权利要求5所述的航空器机载控制系统，其特征在于：所述can总线包括有一条整机can总线和与所述备用飞行控制单元数量相同的电调can总线。7.如权利要求1-6中任一项所述的航空器机载控制系统，其特征在于：还包括有与所述云台控制单元相连的环境监测控制单元。8.如权利要求7所述的航空器机载控制系统，其特征在于：所述环境监测控制单元包括有外部环境监测单元和内部环境控制单元。9.如权利要求8所述的航空器机载控制系统，其特征在于：所述内部环境控制单元包括有机舱灯光控制单元。10.如权利要求1-6中任一项所述的航空器机载控制系统，其特征在于：还包括有与所述冗余飞行控制系统和云台控制单元相连的中控显示控制系统。11.一种航空器控制系统，其特征在于：包括有地面控制站和如权利要求1-9任一所述的机载控制系统。12.一种航空器，其特征在于：包括有如权利要求1-9任一所述的机载控制系统。

技术总结
本申请实施例公开一种航空器机载控制系统，用于通过地面控制站远程驾驶的载人航空器，包括：设置有至少三个飞行控制单元的冗余飞行控制系统，所述至少三个飞行控制单元中的一个在飞行过程中被设置为可动态切换的主控制单元，除该主控制单元之外的飞行控制单元在该飞行过程中均被设置为可动态切换的备用控制单元；云台控制单元，与所述冗余飞行控制系统相连，用于按照所述冗余飞行控制系统输出的飞行控制指令控制云台执行动作。本申请实施例还公开了相应的航空器控制系统和航空器。本申请可确保飞行控制系统能够安全高效地实现主备切换，有效避免出现主备飞行控制系统全部故障的概率。障的概率。障的概率。


技术研发人员：胡华智 薛鹏
受保护的技术使用者：亿航智能设备（广州）有限公司
技术研发日：2022.09.29
技术公布日：2023/5/31