四余度信號監(jiān)控表決方法和設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開設(shè)及電傳飛行控制系統(tǒng)余度管理技術(shù)，尤其設(shè)及一種四余度信號監(jiān)控表決 方法和設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 電傳飛行控制系統(tǒng)的應(yīng)用，給優(yōu)化飛機(jī)性能，減輕駕駛員負(fù)擔(dān)提供了契機(jī)，但也帶 來了一定風(fēng)險。例如，傳統(tǒng)的機(jī)械式或液壓式操縱系統(tǒng)通常是逐漸失效的，而電傳飛行控制 系統(tǒng)中飛行控制計算機(jī)或傳感器的失效會使飛機(jī)立即處于不可控制狀態(tài)，運(yùn)使電傳操縱系 統(tǒng)的一些優(yōu)點變得沒有意義。為了解決此問題，電傳飛行控制系統(tǒng)設(shè)計中普遍采用多余度 容錯體系架構(gòu)。即從飛控計算機(jī)、傳感器到作動器的配置都存在余度。
[0003] 所謂余度技術(shù)就是引入多重（套）系統(tǒng)來執(zhí)行同一指令或是同一項工作的任務(wù)。 運(yùn)些系統(tǒng)相互之間獨立在各自的運(yùn)行通道。系統(tǒng)的通道數(shù)目（余度數(shù)）的增多能夠極大提 高任務(wù)的安全系數(shù)。
[0004] 余度管理技術(shù)是電傳飛行控制系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵。其目的是提高電傳飛行控制系統(tǒng) 的安全性和可靠性，保證電傳飛控系統(tǒng)在余度部件故障時能夠?qū)崟r檢測出故障，診斷故障 類型，隨后對故障進(jìn)行處理并完成系統(tǒng)重構(gòu)。確保系統(tǒng)發(fā)生故障時，將系統(tǒng)的性能損失降低 到最小，從而保證飛行安全。
[0005] 在有人駕駛飛機(jī)電傳飛行控制系統(tǒng)的設(shè)計中，基本上都采用了四余度的體系架 構(gòu)。不同于二余度及=余度系統(tǒng)，四余度信號在余度管理時，復(fù)雜度極大提高，降低了電傳 飛行控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本公開旨在提供一種更加簡單的四余度信號監(jiān)控表決方法。
[0007] 根據(jù)本公開的一方面，提供一種四余度信號監(jiān)控表決方法，包括：對于四余度信號 Y1、Y2、Y3、Y4,在所有信號均正常的情況下，按下列步驟進(jìn)行四余度信號的表決和監(jiān)控：提 取出信號Y1、Y2、Y3中的最大值A(chǔ)、中值BW及最小值C;提取出Y4、A、C的中值M 及使 用中值B和MW二余度形式進(jìn)行初步監(jiān)控，其中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常時，通過一票否決方式否決所 有信號，即確定所有信號故障。
[0008] 根據(jù)一個實施例，四余度信號監(jiān)控表決方法還可W包括：當(dāng)沒有發(fā)現(xiàn)異常時，輸出 中值B和M的均值，并通過均值分別對信號Y1、Y2、Y3、Y4進(jìn)行有效性監(jiān)控。
[0009] 根據(jù)另一個實施例，四余度信號監(jiān)控表決方法還可W包括：確定均值與信號的差 值是否大于監(jiān)控口限L其中，在確定大于口限L時，確定對應(yīng)信號故障。
[0010] 根據(jù)本公開的另一方面，提供一種四余度信號監(jiān)控表決設(shè)備，包括：第一提取單 元，用于從四余度信號￥1、￥2、￥3、￥4中的信號￥1、￥2、￥3中提取出最大值4、中值6^及最 小值C;第二提取單元，用于提取出Y4、A、C的中值M;W及監(jiān)控單元，用于使用中值B和M W二余度形式進(jìn)行初步監(jiān)控，其中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常時，通過一票否決方式否決所有信號，即確 定所有信號故障。
[0011] 根據(jù)本公開的另一方面，提供一種四余度信號監(jiān)控表決方法。該方法包括：對于四 余度信號￥1、￥2、￥3、￥4，在所有信號均正常的情況下，按下列步驟進(jìn)行四余度信號的表決和 監(jiān)控：①提取出信號Y1、Y2、Y3中的最大值A(chǔ)、中值B化及最小值C;②提取出Y4、A、C的中 值，并且1)當(dāng)Y4〉A(chǔ)時：A)若A-B大于監(jiān)控口限L則判為四余度信號2:2故障，則確定所有 四信號Y1、Y2、Y3、Y4故障；B)若A-B小于等于監(jiān)控口限L則輸出表決值Y0 = (A+B)/2 ;2) 當(dāng)Y4<C時：A)若C-B大于監(jiān)控口限L則判為四余度信號2:2故障，則確定所有四信號Y1、 Y2、Y3、Y4故障；B)若C-B小于等于監(jiān)控口限L則輸出表決值Y0=度+C)/2;3)當(dāng)Y4介于 A、C之間時：A)若|Y4-B|大于監(jiān)控口限L則判為四余度信號2:2故障，即確定所有四信號 Y1、Y2、Y3、Y4故障曲若|Y4-B|小于等于監(jiān)控口限L則輸出表決值Y0 =燈4+B)/2 ;③通 過表決值對信號Y1、Y2、Y3、Y4進(jìn)行故障監(jiān)控，當(dāng)表決值Y0與對應(yīng)信號之差的絕對值大于 監(jiān)控口限L時，確定對應(yīng)信號故障。
[0012] 在一個實施例中，當(dāng)四余度信號出現(xiàn)一次故障時，可W使用=余度信號監(jiān)控表決 方法。
[0013] 在另一個實施例中，當(dāng)四余度信號出現(xiàn)二次故障時，可W使用二余度信號監(jiān)控表 決方法。
[0014] 在另一個實施例中，當(dāng)確定所有四信號Y1、Y2、Y3、Y4故障時，可W指定故障安全 結(jié)果。
[0015] 根據(jù)本公開的四余度信號監(jiān)控表決方法，在能夠正確定位故障、選擇正確值輸出 的同時，降低了方法的復(fù)雜度，從而提高了執(zhí)行效率。
【附圖說明】
[0016] 圖1是示意性示出根據(jù)本公開實施例的四余度信號監(jiān)控表決的交錯分級的原理 圖。
[0017] 圖2是例示根據(jù)本公開實施例的四余度信號監(jiān)控表決設(shè)備的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0018]圖3是例示根據(jù)本公開實施例的四余度信號的交錯分級監(jiān)控表決的流程圖。
【具體實施方式】
[0019] 下面結(jié)合附圖對本公開進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0020] 首先，為了便于理解本公開提供的四余度監(jiān)控表決方法，對常規(guī)的四余度表方法 及=余度表決方法進(jìn)行描述。
[0021] 常規(guī)四余麼信號表決方法 陽02引用A，B，C，D分別代表四余度信息，設(shè)A. t B. t C. t化d表示某通道數(shù)據(jù)大小， A.No、B.No、C.No、D.No表示具體的通道排號。
[0023] 首先，按照信號數(shù)據(jù)大小對其進(jìn)行排序。例如，A. d>B. d>C. d>化山并設(shè)定信 號偏差口限值L。
[0024] 然后，計算各信號數(shù)據(jù)兩兩的插值：A1=A.d-B.d、A2=B.d-C.d、A3=C.d-D. d、A4二A.d-D.d、A5二A.d-C.d、A6二B.d-D.d。
[0025] 貝IJ，如果V。表示表決值，四余度模擬信號表決方法如下面的表1所示。
[0026] 表 1
[0027]
[0028] 當(dāng)四余度信號發(fā)生不確定故障（如2:2故障）時，給出故障安全結(jié)果。如果某信 號瞬態(tài)故障持續(xù)多拍（根據(jù)情況給定），則稱該信號出現(xiàn)永久故障；如果所有信號都沒有出 現(xiàn)永久故障，表決結(jié)果選次大、次小平均值輸出；如果有一個輸入信號出現(xiàn)永久故障，系統(tǒng) 進(jìn)入=余度表決。 陽0巧]常規(guī)S余麼信號表決方法
[0030] 用A，B，C分別代表S余度信息，設(shè)A.tB.tc.d表示某通道數(shù)據(jù)大小，A.No、B.No、 C.No表示具體的通道排號。
[0031] 首先，按照信號數(shù)據(jù)大小對其進(jìn)行排序，即A.d>B.d>C.d。并且，設(shè)定信號偏差 口限值L。
[0032] 然后,計算各f目號數(shù)據(jù)兩兩的插值：A1=A.d-B.d、A2二B.d-C.d、A3二A.d-C. d。
[0033] 貝IJ，如果WV。表示表決值，S余度模擬信號表決方法如下面的表2所示。
[0034] 表 2
[0035]
[0036] 如果有一個信號出現(xiàn)永久故障，系統(tǒng)進(jìn)入二余度表決。二余度表決情況下，若二個 信號的誤差不超過口限值，則取二個信號的平均值輸出；二余度表決情況下，若二個信號的 誤差超過口限值，則給出出錯標(biāo)。同樣，當(dāng)發(fā)生不確定故障（1:1:1)故障時，給出故障安全 結(jié)果。
[0037] 相比二余度的比較策略W及=余度的中值策略，四余度信號的余度管理方法顯得 極其復(fù)雜，導(dǎo)致其方法的復(fù)雜度大大提高。當(dāng)系統(tǒng)中的余度信號較多時，采用現(xiàn)有常規(guī)方法 將極大地降低系統(tǒng)的運(yùn)行效率。
[0038] 圖1是示意性示出根據(jù)本公開實施例的四余度信號監(jiān)控表決的交錯分級的原理 圖。如圖1所示，在根據(jù)本公開的四余度監(jiān)控表決方法中，對四余度信號Y1、Y2、Y3、Y4進(jìn) 行交錯分級處理。
[0039] 具體地，在第一級，W"3+1"模式對四余度信號進(jìn)行劃分，并僅對其中的"3"進(jìn)行 處理。例如，將四余度信號劃分為燈1、Y2、Y3)巧4