飞机自动着陆系统浅析论文_徐楠

飞机自动着陆系统浅析论文_徐楠

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摘要:随着我国经济的不断发展,我国的各行各业都有了显著的发展。在近年来航空技术有了非常重大的进步,其中自动控制技术的投入使用在我国现代航空领域有着居住轻重的作用,自动控制技术展现了现代高科技的核心技术,与现代的热门技术相结合,如:数字信息化技术、数字一体化技术等。在飞机进行飞行任务时,在这一过程中,有几个关键过程的控制是十分重要的,其中最为关键的控制阶段就是飞机的着陆阶段。

关键词:民用飞机;着陆阶段;系统研究;自动化;改进措施;自动着陆

引言:随着科学技术的不断发展和人们需求的不断提高,人们越来越希望解放自己的双手,给予自己更轻松、快捷、安全的生活方式。在民用飞机这一方面,希望飞机驾驶、着陆自动化就印证了人类的这一理想。随着近年来一些飞机事故的接连发生,人们希望更安全的乘机。事故存在的一方面是有人为因素,为了排解这一潜在的威胁,人们越发的希望自动化可以在民用的飞机上得以实现。本文通过对民用飞机在接近着陆阶段的运行规律进行深入的研究,使用一些切实可行的控制方法,让人们更加了解这一技术并不断完善这一技术。

一、研究的背景和意义

从古代就有人向往广袤的蓝天,希望像一只小鸟一样飞翔,如:制造的风筝就是人们希望的寄托。所以因为人类就有这方面的追求,经过不断地进化和创作,终于在1903年莱特兄弟设计制造了第一架飞机。如今,随着社会的不断发展,对民用飞机的要求越来越高,能够拥有一架自动驾驶的飞机一直是人类的梦想,梦想这架飞机可以按照自己的指令,自动的驾驶到任何地方。而在现实的生活中,随着飞机性能的逐渐增多,操过过程也愈来愈复杂,人们必须依靠计算机来进行精准操作。计算机具有全权的操控功能,这也极大地降低了飞机驾驶员的工作负荷,极大程度上提高了飞机运行的安全性和飞机控制的精准性。如今油价上涨、能源短缺的问题越来越严重,自动驾驶技术所呆了社会效益和经济效益都是十分可观的。而自动着陆技术又是飞机自动驾驶系统中重要核心技术,因此对飞机的自动着陆系统精确性、安全性的要求也是最为重要的。据数据统计,现今飞机事故越来越频繁,尤其是在飞机着陆的阶段,这一阶段易发生事故,事故率高达百分之四十五。且多发在下雨、起雾、等天气恶劣,可见度低的情况。这是我们就应该借助自动着陆设备,提升飞机运行的精准性与着陆的安全性,这一自动着陆系统的使用无论对航空公司还是对大众都是有巨大的现实利益。可以说自动着陆系统是解决天气原因而产生的安全和经济利益之间矛盾的最佳方案。

二、民用客机自动飞行控制系统的发现和现状

民用客机的飞行自动控制系统的发展可以分为三个阶段,逐渐的电传化的操作系统慢慢取代机械化的操作系统,这也使得自动控制系统与飞机的控制飞行系统合为一体化,为今后民用客机飞机自动化系统的发展应用给予更广阔的进步空间。

(一)是飞机的稳定性和可操作性得到完善

如何使更多的人选用民用客机,增加民用飞机的经济效益,这就要求我们首要改善飞机自动化中的稳定平飞性和可操作性能。使它能够配合较少的指令去稳定飞机、操纵飞机进行飞行作业。

(二)从自动的驾驶仪进化到自动飞行控制系统

从60年代逐渐发展的自动飞行控制系统主要是输入一些导航的指示,增加其飞机的外回路控制部分,并结合自动油门系统,使其外回路功能更加的强大。AFCS利用一些无线的电路导航和卫星定位系统实现对道路进行勘探和定位,从而实现自动化着陆的安全运行。70年代后模拟型AFCS得到广泛的应用,随后,慢慢的向AFCS的数字型进行发展和进步。

(三)电传操作和数字化的自动飞行控制系统

随着对航天业的重视,和其的不断发展进步。数字化的飞机自动控制系统由刚开始的与电子飞行仪表仪器,生成一些客官的画面,提高驾驶人员的警觉性。随后,数字化的飞行自动化着陆系统逐渐与飞行管理计算机相结合,由计算机进行自动的指令生成,保障了一些肉眼难以观察的失误得到排除,从而使飞机能够得到合理的运行。

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三、飞机自动着陆控制系统的发展趋势

从上述可以看出飞机自动着陆系统的发展也是经历了很长的研究探索,下面我们对民用飞机的自动着陆系统的发展趋势做出说明。

(一)能够具有新的可能

目前,对于飞机的自动控制系统愈来愈趋向完善化,随着它的不断发展,对于它的要求也愈来愈高,这就使得它具有新的要求和新的挑战,然后进行新的改变。如:在人机接口方面,在输入信息指令的同时,能够使得出入更加的快捷、完整,这就是这一系统技术发展所需要改善的。

(二)和更先进的技术结合

目前,对飞机着陆自动化的发展要求越来越多,这就要求它有更好的,更科学的技术融进这一系统。用一些新的材料和一些最新的仪表仪器进行重新的改善,这样会使飞机的自动着陆系统有着更广泛的前途。

(三)增加乘客量,提升乘客量

现今,社会的发展愈来愈快,人的生活节奏也越来越快,为了更大的满足人的需求,就需要使得飞机在发展上能够增加其的飞行速度与乘客量,这就更加的要求飞行自动着陆控制系统更加的成熟。

四、民用飞机自动化着陆系统的运用

目前,我国普遍使用的民用客机飞行使用的控制仪器仍然为PI控制器。神经网络控制器和模糊控制器只是在军事领域尝试运用还没有得到普及。民用飞机所使用的PI飞机着陆控制系统不管是在控制的功能、控制的范围还是控制的综合性、精确性上都非常的成熟可靠。

(一)纵向通道控制系统的设计

现在的民用机一般使用的都是PI控制器,我们还可以进行自动拉平的装置进行着陆。飞机在各种不同的高度进行飞行,这就需要可以保持稳定性。这就需要系统具有可操作性,有着通风性和排危险性。在着陆时经常会受到一些飞禽以及一些恶劣天气的影响,这就需要我们的自动控制系统能够有排查驱除的功能,保障客机的安全和稳定性。因为使用的频繁,使用范围广,时间长现在PI控制器所存在的控制系统更加得到人的青睐。

(二)模糊的PID控制器

这一控制器能够对飞机的飞行高度进行控制,且是自动化的,其误差也特别的小,能够给予着陆一个高度的设定,使其更加的安全。在控制的过程中,受到外界的干扰因素较小,飞行平稳,满足了舒适度的要求。与传统的PID相比模糊型的控制器响应快,精确度高,受外界因素小,因此在接近着陆地点时能够完全符合控制的要求,使得飞机能够平稳的着陆。

五、民用客机落地系统的改进措施

现今虽然我国的航天技术得到了很大的发展,但是我国的水平较与世界水平还有很大一部分的距离,这就需要我们要坚持我国的科学发展观,加大人力投入飞机自动化着陆的研究创造,尽快赶上发达国家的发展水平。也要努力地开办相关的人才学校,从国外请教高素质的人才进行学校的培育和讲解。科研机构也要加大人力、物力的投入,提出问题,改进问题。使得民用飞机的自动着陆装置能够更加的精确、平稳,使其更有安全性,增加我国航空航天的经济效益和社会效益。

六、结语

虽然近年来随着经济的发展,社会的进步和科学设施的增加投入,我国的航空航天业取得了较大的发展,但是与一些先进国家相比,我国的航空航天业技术还处于薄弱时期,对于飞行控制系统的核心技术还是很不明确,仍需要从国外进口创造。希望我国能够加大力度培养人才,让更多的人对这一技术感兴趣,研究它、探索它,掌握飞行控制器的核心内容,使我们的飞机更加的精准,更加的安全。为我国今后的航空航天业的发展贡献出自己的一份力量。

参考文献:

[1]高冰,李鹏,张学,焦黎明,陈艳.基于自适应模糊控制的飞机自动着陆系统[J].电气传动,2011,(08):24-27.

[2]黄小安.PID神经网络在民用飞机自动着陆系统中的应用[D].复旦大学,2014.

论文作者:徐楠

论文发表刊物:《基层建设》2017年第26期

论文发表时间:2017/12/18

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