无人机网络中数控分离的安全传输机制

数据和飞控指令的安全性是无人机网络安全性的一个重要方面。针对现有的无人机网络安全机制中的不足，本文提出了一种数控分离的安全传输机制。针对无人机向地面站发送的数据采用基于高级加密标准的计数器和密文分组链接消息认证码（AES-CCM）认证加密机制的数据安全传输协议，保证数据的机密性和完整性，针对地面站向无人机发送的飞控指令设计了基于一次签名的飞控广播认证协议，保证飞控指令的完整性。通过安全性分析，证明所提出的方案能够保护数据的机密性和完整性，以及飞控指令的完整性。最后，通过仿真试验分析了所提出方案的性能，结果表明，所提出的数据安全传输协议发送100B和1KB的消息时，平均每个消息的认证加密时间和解密验证时间均不超过1ms；所提出的飞控广播认证协议在使用不同的哈希函数时，对1MB的飞控指令生成签名和验证签名的时间为1～2.7ms，在实际应用中具有高效性。     

C-17飞机飞行控制系统分析

从飞控系统设计要求和飞控系统控制模态等几个方面，分析了C-17飞机电传飞控系统的构成和特点，C-17飞机作为现役大型军用运输机的范例，成功地实现了多项先进控制技术，以机械操纵系统为备份操纵的三轴四余度数字式电传飞控系统和自动控制系统相结合，使飞机运输能力、在战区的适应能力和生存力方面得到很大提高。采用直接力控制、自动油门和动力增升装置等，极大地提高了飞机的性能和完成任务的能力。迎角、侧滑角和速度等飞行边界限制增加了飞行安全性，减轻了驾驶员操纵负担。     

世界大型商用飞机飞控技术演变与发展分析

空客A320首次采用电传飞控系统之后,在新的民用飞机设计中,电传飞控系统成为飞行控制系统的唯一选择。而飞控计算机作为其核心部分,必须具有高度的安全性和可靠性。介绍波音和空客两大公司系列飞机的典型电传飞控系统,并进行了分析比较,最后陈述了其发展趋势。     

大型客机电传飞控系统余度配置研究

大型客机电传飞控系统采用余度配置是提高飞机安全性与任务可靠性的重要方法之一。大型客机通过余度配置降低系统部件发生故障后对飞行性能和整个系统飞机安全性的影响,从而提高了飞控系统的安全可靠性。本文通过对波音和空客飞机电传飞控系统余度配置等主要设计环节的对比分析,阐述了大型客机电传飞控系统在余度设计与配置方面的关键技术点和方法,为大型客机电传飞控系统的余度设计提供技术支持。     

飞控系统PCU特性检测仪研制成功

由南京航空航天大学主持研制的“飞控系统PCU特性检测仪”项目，日前通过验收，并投入使用。PCU是飞机最重要的安全系统，是飞行员对飞机发出指令的唯一组件，因此，“飞控系统PCU特性检测仪”是型号工程研制中极为重要的一台设备。PCU特性检测仪的研制涉及到诸多学科和专业的交叉，如机械、电子、自动控制、计算机软硬件、测试技术、传感器技术和飞控系统等，采用机电一体化方法，使PCU特性检测仪的机械、电子和自动控制等有机结合，形成以计算机为核心的自动检测系统。这也是国内首次把机械手用于电传飞控系统PCU特性的检测，国际…     

一种用于电传飞机飞行试验的信号发生器总体设计

介绍了一种用于电传飞机飞行试验的飞行试验激励系统，它根据电传飞机特点采用了与飞控系统复合的方式，借助飞控系统向飞机发生各种激励指令。文中介绍了该系统的结构、仿真试验结果及激励信号波形在空中飞行模拟器上的试飞结果。     

基于故障注入模型的电传飞控系统安全性分析

安全性分析既是飞机研制中提高安全性的主要手段，也是审定中验证设计方案是否满足适航要求的重要符合性方法。传统的安全性分析方法滞后于系统的设计过程，且高度依赖于分析人员的技术和经验，无法满足现代飞机复杂系统研制的需求。针对电传飞控系统提出了一种基于模型的安全性分析方法。使用Simulink分别构建了典型电传飞控系统的名义模型和拓展模型，利用单故障注入后的系统响应提出了故障影响的分析方法，以支持故障模式及影响分析的开展，基于状态遍历实现了组合故障注入，并利用组合故障注入后的系统响应提出故障树最小割集的分析方法，最后结合工程案例说明了本文方法的正确性与有效性。与经典的马尔可夫分析方法相比，该方法避免了对设计人员经验的依赖并且具有更高的精度；当系统方案修改时，该方法能直接更新安全性分析结果，避免了重新建模分析的繁琐工作。     

QFT飞控系统研制及首次成功试飞

本文讨论采用定量反馈理论法设计的飞控系统的研制及成功的飞行试验。该飞控系统是为Lambda无人驾驶研究机设计并在其上飞行的。Lambda是翼展为14英尺的遥控飞机，是赖特试验室用于探索飞控技术的。研制过程开始于数字Datcom的应用，它是一根据几何数据预测飞行器稳定性及操纵性导数的计算机程序。Datcom数据形成飞机的基本模型。通过使用系统辩识软件，以实际飞行试验数据估计气动导数对该基本模型加以精确化。利用最大似然辩识对短周期及滚转模态的固有频率和阻尼比进行识别。这种数据与Datcom数据结合起来提供一个飞控系统设计的工作模型。大部分初步的QFT（定量反馈理论）设计工作在空军技术研究所完成。同一时期赖特试验室研制了一台非线性仿真器。它把一个六自由度模拟台与自动配平计算、飞行器运行学、操纵面状态以及Lambda机载控制系统记录的传感器噪声组合在一起。为了设计QFT控制系统，空军技术研究开发了一种新的计算机辅助设计程序，它允许快捷的重新设计。1992年11月20日成功试飞的控制系统就是这种重新设计的结果。     

传统飞机设计方法的革命：论ACT技术的发展及应用

近年来在飞机设计方法上出现了新技术－ＡＣＴ技术，从而引发了传统飞机设计方法的一场深刻的革命，围绕这一主题，本文简要论述了ＡＣＴ技术的概念及其发展历史；之后，以ＡＣＴ技术的应用作了论述，包括国内，国外，对ＡＣＴ技术的研究及其重要的技术基础ＦＢＷ系统的应用概况以及在飞机设计时采用ＡＣＴ技术后带来的许多收益；最后，针对我国航空工业现况，提出了应抓住机遇，选准机型，加速飞控系统的安装，加快ＡＣＴ技术开发，     

直升机电传飞控技术的发展及其面临的挑战

鉴于直升机本身的特点，其电传飞控系统的应用远不像固定翼飞机那样普及。本文介绍了航空发达国家为在直升机上引入电传飞控系统所开展的一些基础研究项目，以及采用电传飞控系统的若干直升机型号，并对这项技术的应用前景进行了分析。     

电传飞控检测系统设计研究

本文论述了现代电传飞控的故障检测系统,介绍了典型的现代电传飞控系统的组成与技术特点。设计了基于专家系统的故障检测系统,专家系统由综合数据库、故障知识库、推理机、知识获取以及决策解释等组成。依据专家系统的原理建立了电传飞控系统的故障综合数据库与故障知识库,采用正向和逆向推理原理完成了推理机的策略设计,针对飞控系统高安全性要求,提出综合数据库的初始数据与检测方法以硬软件的形式驻留于飞控系统之中,故障知识库与推理策略在独立于飞控系统的故障检测系统中。本文对电传飞控系统的故障检测的实现有一定的实用性和推广价值。     

飞翼气动布局飞机纵向短周期等效系统参数辨识技术研究

飞翼布局飞机由于其特殊布局形式,飞控系统设计通常采用高增益大阻尼控制增稳方法,同时飞翼布局飞机的操纵面操纵效率非线性显著,涉及多操纵面组合控制以及控制分配,因此,采用常规的杆力或杆位移作为输入指令,多数情况下无法顺利地激励出理想的纵向短周期模态。本文采用迎角指令跟踪法研究飞翼布局飞机的纵向短周期品质,利用Simulink进行创新操纵面布局飞机的闭环仿真系统建模与验证,并通过小型飞翼布局无人机进行飞行试验评估。结果表明,该方法用于飞翼布局飞机纵向短周期品质试飞时,易于激励出其纵向短周期模态,并可实现飞机精确控制。     

战斗机综合设计仿真系统中的飞控系统模型

通过分析飞控系统各环节对飞机动态特性的影响及第三代战斗机控制律的特点,为战斗机综合设计仿真系统建立了飞控系统模型。该模型是能够反映飞控系统功能的简化模型。通过对飞控系统各项功能与特点的检验,对飞控系统简化模型进行了验证。验证结果表明,所建立的简化飞控系统模型能够满足战斗机综合设计仿真系统的需要。     

大型民用飞机电传飞控系统验证技术研究

随着国内民用飞机项目研制和型号不断发展,飞控系统采用了先进的高安全、高可靠的全时全权限电传技术,以提高系统综合性能,但同时也增加了电传飞控系统研发与验证的复杂度和风险。以世界上最成功的商业飞机之一——波音777飞机的飞控系统为研究对象,结合国内民机发展情况,进行深入分析和总结,提出了民用飞机飞控系统研发和验证过程模型,为国内民用飞机电传飞控系统的研发和验证提供有益的经验参考。     

先进民机飞控系统安全性设计考虑

飞行控制系统作为民机机载设备中的飞行关键和安全关键系统,其安全性设计对民机运营安全至关重要。基于适航安全性要求,梳理了民用飞机机载系统安全性的定性及定量需求,分析了民用飞机飞控系统适用的安全性设计依据和标准;对先进民机飞控系统安全性设计技术进行了研究,从飞行控制系统架构、控制律、复杂电子硬件、作动器和高安全等级软件设计5个方面提出了安全性设计技术的考虑。     

多电飞机飞控系统的技术应用

多电技术的发展为飞控技术的革新带来了新的机遇,多电飞机已经从概念设计变成了实际,液压系统和气动系统部分被电气系统所取代,电能在飞机能源中的需求比例越来越高,飞机子系统的相互交联关系设计方案发生了重要变化。多电飞机采用了功率电传作动器,在可靠性、维修性、容错管理、生产使用成本等方面都有显著的提高,空客A380、美国F35分别将民机和军机多电飞机飞控系统的设计向前推进了一步,改变了传统飞机飞控系统的设计思路,引领了多电飞机飞控系统技术新的发展方向。     

电传飞机加速度传感器安装位置对飞行品质的影响

从飞行控制系统原理出发,以某型电传飞机为例,通过六自由度仿真对比,分析加速度传感器安装位置对飞行品质的影响,并从飞行品质的角度出发,对采用电传飞控系统飞机的加速度传感器安装位置提出建议.     

线位移传感器校准的一种新装置

在飞机系统综合试验中,线位移传感器的静态特性对保证试验数据的准确性、可靠性起着至关重要的作用.为此,我们研制了一种线位移传感器静态校准装置.本文主要叙述线位移传感器静态校准装置软、硬件组成及工作原理,并对其进行了测量不确定度分析.实践证明,该装置设计科学、合理,能够完全满足校准需求.     

基于小波分析的飞控传感器故障诊断

小波分析具有局部时频分析能力，适宜于对突变信号的检测，针对飞控系统传感器故障的特点，提出了基于小波分析的飞控传感器故障诊断法。仿真结果表明，应用小波分析，可以非常精确定位传感器信号的故障点。     

超机动飞行非线性动态逆 - 模糊自适应控制

对带推力矢量飞机的飞控设计问题进行了研究。根据奇异摄动理论将受控状态变量分为快变量和慢变量，然后根据非线性动态逆理论分别对内环和外环进行设计。针对非线笥动态逆要求准确的数学模型的特点，引入模糊自适应控制以考虑模型的不确定性,最后对所设计的飞控规律进行过失速机动仿真。结果表明，在存在较大模型误差的情况下，所设计的飞控规律安全能在过失速机动条件下控制飞机跟踪指令飞行。