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Patents

  1. Advanced Patent Search
Publication numberCA2429861 A1
Publication typeApplication
Application numberCA 2429861
Publication date12 Dec 2003
Filing date27 May 2003
Priority date12 Jun 2002
Also published asCA2429861C, DE60303272D1, DE60303272T2, EP1372053A1, EP1372053B1, US6935596, US20050151024
Publication numberCA 2429861, CA 2429861 A1, CA 2429861A1, CA-A1-2429861, CA2429861 A1, CA2429861A1
InventorsStephane Walter
ApplicantAirbus France, Stephane Walter, Airbus Operations Sas
Export CitationBiBTeX, EndNote, RefMan
External Links: CIPO, Espacenet
Aircraft piloting procedure and system
CA 2429861 A1
Abstract  translated from French
- Le système de pilotage (1) pour engendrer des ordres de pilotage de l'aéronef selon au moins un axe de-pilotage, par exemple l'axe de tan-gage, l'axe de roulis, l'axe de lacet ou l'axe de commande de la pous-sée des moteurs, comporte au moins deux moyens de pilotage (2, 3), dont chacun est susceptible de calculer la dérivée par rapport au temps de la fonction qui représente la foi de pilotage correspondante et qui prend en compte les valeurs actuelles de paramètres de l'aéronef, des premiers moyens (4) pour comparer entre elles les dérivées calculées par les moyens de pilotage (2, 3) et pour sélectionner une dérivée, et des seconds moyens (10) pour intégrer une dérivée sélectionnée de manière à obtenir ledit ordre de pilotage selon ledit axe de pilotage. - The control system (1) for generating aircraft control commands according to at least one axis-steering, for example the axis of tan-gage, the roll axis, the yaw axis or the control shaft of the lice-SEE engine, includes at least two driving means (2, 3), each of which is capable of calculating the derivative with respect to time of the function which represents corresponding steering faith and taking into account the current values of parameters of the aircraft, first means (4) to compare the derivatives calculated by the control means (2, 3) and for selecting a derivative, and second means (10) for integrating a derivative selected so as to obtain said piloting order according to said piloting axis.
Description  available in
Claims(19)  translated from French
1. Procédé de pilotage d'un aéronef, destiné à engendrer des or-dres de pilotage dudit aéronef selon au moins un axe de pilotage, procédé 1. control method of an aircraft for generating driving or-dres said aircraft according to at least one piloting axis, method
selon lequel on utilise au moins deux lois de pilotage différentes, relatives audit axe de pilotage et permettant chacune de déterminer des ordres de pilotage en fonction de paramètres de l'aéronef, caractérisé en ce que, pour ledit axe de pilotage, on réalise, de façon automatique et répétitive, les opérations suivantes : wherein using at least two different piloting laws, relating to said piloting axis and each making it possible to determine piloting orders as a function of parameters of the aircraft, characterized in that, for said piloting axis, is carried out, of automatic and repetitive manner, the following operations:
a) pour chacune desdites lois de pilotage, on calcule la dérivée par rap-port au temps de la fonction qui correspond à ladite loi de pilotage et qui prend en compte les valeurs actuelles des paramètres corres-pondants ; a) for each of said piloting laws, the derivative is calculated by re-port at the time of the function which corresponds to said piloting law and which takes into account the current values of the corre-sponding parameters;
b) on compare entre elles les dérivées ainsi calculées ; b) comparing each derived thus calculated;
c) on sélectionne la dérivée, dont la loi de pilotage correspondante engendre l'ordre de pilotage de plus faible valeur absolue ; c) the derivative is selected, whose corresponding piloting law generates the piloting order of smallest absolute value; et d) on intègre une dérivée sélectionnée de manière à obtenir ledit ordre de pilotage selon ledit axe de pilotage. and d) integrating a selected derivative so as to obtain said piloting order according to said piloting axis.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit axe de pilotage est l'axe de tangage de l'aéro-nef. 2. Method according to claim 1, characterized in that said piloting axis is the pitch axis of the air-ship.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on utilise, comme lois de pilotage, au moins une loi de protection en incidence et une loi de commande du facteur de charge vertical. 3. A method according to claim 2, characterized in that are used as piloting laws, at least one incidence protection law and one control law of the vertical load factor.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'on calcule la dérivée de ladite loi de commande du facteur de charge vertical LoiNz, à partir de l'expression : 4. A method according to claim 3, characterized in that one calculates the derivative of said control law of LoiNz vertical load factor, from the expression:
d(LoiNz)/dt = d [F224.(d.theta./dt) - G220.Nzc + G221.(Nz-(cos.theta./cos.PHI.) - ProtVmax)]/dt + F225.[Nz-lim (Nzc+(cos.theta./cos.PHI.) + ProtVmax)] d (LoiNz) / dt = d [F224 (d.theta./dt) -. G220.Nzc + G221 (NZ-(cos.theta./cos.PHI) -. ProtVmax).]. / dt + F225 [ nz-lim (Nzc + (cos.theta./cos.PHI.) + ProtVmax)]

dans laquelle : in which :
- F224, F225, G220 et G221 sont des paramètres ; - F224, F225, G220 and G221 are parameters;
- .theta. - .theta. est l'assiette longitudinale de l'aéronef ; is the longitudinal attitude of the aircraft;
- .PHI. - .PHI. est l'assiette latérale de l'aéronef ; is the lateral attitude of the aircraft;
- Nz est le facteur de charge vertical effectif de l'aéronef ; - Nz is the actual vertical load factor of the aircraft;
- Nzc est le facteur de charge vertical commandé ; - vertical Nzc is the controlled load factor;
- ProtVmax est la valeur maximale d'une protection de la vitesse de l'aé-ronef ; - ProtVmax is the maximum value of a protection of the speed of the ac-ronef; et - lim est une fonction de limitation. and - lim is a limiting function.
5. Procédé selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que l'on calcule la dérivée de ladite loi de protection en incidence Prot.alpha., à partir de l'expression : 5. Method according to one of claims 3 and 4, characterized in that one calculates the derivative of said incidence protection law Prot.alpha, from the expression.:
d(Prot.alpha.)/dt = d[F831.(d.theta./dt) - (CO..alpha.com) + F830. d (Prot.alpha.) / dt = d [F831 (d.theta./dt) -. (CO..alpha.com) + F830. (.alpha.-.alpha.prot)]/dt + F829.[.alpha.-.alpha.prot-.alpha.com] + lim [F833.(dV/dt)] (.alpha .-. Alpha.prot)] / dt + F829. [. Alpha.-.alpha.prot-.alpha.com] + lim [F833. (DV / dt)]
dans laquelle : in which :
- F829, F830, F831, F833 et CO sont des paramètres ; - F829, F830, F831, F833 and CO are parameters;
- .alpha. - .alpha. est l'angle d'incidence effectif de l'aéronef ; is the effective angle of incidence of the aircraft;
- .alpha.com est l'angle d'incidence commandé ; - .alpha.com is controlled angle of incidence;
- .alpha.prot est une valeur de protection de l'angle d'incidence ; - .alpha.prot is a protective value of the angle of incidence;
- .theta. - .theta. est l'assiette longitudinale de l'aéronef ; is the longitudinal attitude of the aircraft;
- V est la vitesse effective de l'aéronef ; - V is the actual speed of the aircraft; et - lim est une fonction de limitation. and - lim is a limiting function.
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit axe de pilotage est l'axe de tangage de l'aéro-nef et en ce que, pour l'opération d) : 6. A method according to one of claims 1 to 5, characterized in that said piloting axis is the pitch axis of the aero-nef and in that, for operation d):
- on intègre ladite dérivée sélectionnée, dont la loi de pilotage engendre l'ordre de pilotage de plus faible valeur absolue, uniquement si cette dé-rivée est comprise entre une première dérivée par rapport au temps d'une protection en assiette minimale et une seconde dérivée par rap-port au temps d'une protection en assiette maximale ; - it integrates said selected derivative, whose piloting law generates the piloting order of smallest absolute value, only if this derivative lies between a first derivative with respect to time of a minimum protection plate and a second derived by re-port to time of a maximum protection plate;
- sinon, si ladite dérivée sélectionnée est inférieure à ladite première déri-vée, on intègre cette dernière et si ladite dérivée sélectionnée est supé-rieure à ladite seconde dérivée, on intègre ladite seconde dérivée. - otherwise, if said selected derivative is less than said first derivative, it integrates the latter and if said selected derivative is Supé-higher than said second derivative, said second derivative is integrated.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'on calcule : 7. A method according to claim 6, characterized in that one calculates:
- ladite première dérivée de protection en assiette minimale Prot.theta.min, à - said first derivative of minimum protection in Prot.theta.min plate, to
partir de l'expression : from the expression:
d(Prot.theta.min)/dt = F193.(K79.(d.theta./dt) + K78.d(d.theta./dt)/dt + d (Prot.theta.min) / dt = F193. (K79. (d.theta./dt) + K78.d (d.theta./dt) / dt +
K76.(.theta.+ 15)] ; K76]. (Theta + 15..);
et - ladite seconde dérivée de protection en assiette maximale Prot.theta.max, à and - said second derivative of maximum attitude protection Prot.theta.max in
partir de l'expression : from the expression:
d(Prot.theta.max)/dt = F193.(K79.(d.theta./dt) + K78.d(d.theta./dt)/dt + d (Prot.theta.max) / dt = F193. (K79. (d.theta./dt) + K78.d (d.theta./dt) / dt +
K77.(.theta.-30)], dans lesquelles : K77], wherein. (Theta.-30.):
- F193, K76, K77, K78 et K79 sont des paramètres ; - F193, K76, K77, K78 and K79 are parameters; et - .theta. and - .theta. est l'assiette longitudinale de l'aéronef. is the longitudinal attitude of the aircraft.
8. Procédé selon la revendication 3, pour un pilotage manuel de l'aéronef au moyen d'au moins un manche de commande (70), caractérisé en ce que l'on utilise de plus, comme loi de pilotage, une loi de protection en vitesse, et en ce que l'actionnement du manche de commande (70) est traduit simultanément en consigne de facteur de charge, en consigne d'incidence limite et en consigne de vitesse limite, qui sont utilisées respectivement par ladite loi de commande du facteur de charge, ladite loi de protection en incidence et ladite loi de protection en vitesse. 8. A method according to Claim 3, for manual piloting of the aircraft by means of at least one control handle (70), characterized in that the more is used as piloting law, a protection law speed, and in that the actuation of the control handle (70) is simultaneously translated in load factor instruction, into impact setpoint limit and limit speed instruction, which are used respectively by said control law of load factor, said incidence protection law and said speed protection law.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite loi de protection en vitesse comporte une première loi autorisant un dépassement de consigne et une seconde loi n'autorisant pas de dépassement de consigne. 9. The method of claim 8, characterized in that said speed protection law comprises a first law permitting a desired overrun and a second law not permitting exceeding of instruction.
10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite première loi est une loi de protection par rap-port à une vitesse maximale opérationnelle (VmO) de l'aéronef et ladite se-conde loi est une loi de protection par rapport à une vitesse limite structu-rale (Vd) de l'aéronef. 10. The method of claim 9, characterized in that said first law is a law of protection with respect to an operational maximum speed (VMO) of the aircraft and to said count-law is a relative protection law a structu ral-limit speed (Vd) of the aircraft.
11. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit axe de pilotage est l'axe de roulis de l'aéronef. 11. The method of claim 1, characterized in that said piloting axis is the roll axis of the aircraft.
12. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit axe de pilotage est l'axe de lacet de l'aéronef. 12. The method of claim 1, characterized in that said piloting axis is the yaw axis of the aircraft.
13. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit axe de pilotage est l'axe de commande de la poussée des moteurs de l'aéronef. 13. The method of claim 1, characterized in that said piloting axis is the control axis for the thrust of the engines of the aircraft.
14. Système de pilotage d'un aéronef, susceptible d'engendrer des ordres de pilotage dudit aéronef selon au moins un axe de pilotage, ledit système (1) comportant au moins deux moyens de pilotage (2, 3, 76, 77, 79, 84, 86), chacun desdits moyens de pilotage (2, 3, 76, 77, 79, 84, 86) comprenant une loi de pilotage qui est différente de celle de l'autre moyen de pilotage et qui permet de déterminer des ordres de pilotage se-lon ledit axe de pilotage en fonction de paramètres de l'aéronef, caractérisé en ce que chacun desdits moyens de pilotage (2, 3, 76, 77, 79, 84, 86) est susceptible de calculer la dérivée par rapport au temps de la fonction qui représente la ioi de pilotage correspondante et qui prend en compte les valeurs actuelles des paramètres correspondants, et en ce que ledit système de pilotage (1) comporte de plus : 14. Control system of an aircraft, capable of generating orders for piloting said aircraft according to at least one piloting axis, said system (1) comprising at least two piloting means (2, 3, 76, 77, 79 , 84, 86), each of said piloting means (2, 3, 76, 77, 79, 84, 86) comprising a piloting law which is different from that of the other piloting means and which determines orders steering is-lon said piloting axis as a function of parameters of the aircraft, characterized in that each of said piloting means (2, 3, 76, 77, 79, 84, 86) is capable of calculating the derivative with respect the time of the function which represents the corresponding piloting ioi and which takes into account the current values of the corresponding parameters, and in that said piloting system (1) further comprises:

- des premiers moyens (4, 78) pour comparer entre elles les dérivées cal-culées par lesdits moyens de pilotage (2, 3, 76, 77, 79, 84, 86) et pour sélectionner une dérivée ; - first means (4, 78) to compare the derived callus-abutments by said control means (2, 3, 76, 77, 79, 84, 86) and for selecting a derivative; et - des seconds moyens (10, 81) pour intégrer une dérivée sélectionnée de manière à obtenir ledit ordre de pilotage selon ledit axe de pilotage. and - second means (10, 81) for integrating a selected derivative in such a way as to obtain said piloting order according to said piloting axis.
15. Système selon la revendication 14, caractérisé en ce que lesdits premiers moyens comportent au moins un voteur (4, 78). 15. The system of claim 14, characterized in that said first means comprise at least one voter (4, 78).
16. Système selon l'une des revendications 15 et 16, ledit axe de pilotage étant l'axe de tangage, caractérisé en ce qu'il comporte des troisièmes moyens (6) pour comparer une dérivée, dont la loi engendre l'ordre de pilotage à cabrer le plus faible, à des dérivées de protection en assiette minimale et maximale et pour sé-lectionner la dérivée présentant la valeur médiane, qui sera intégrée par lesdits seconds moyens (10). 16. System according to one of Claims 15 and 16, said piloting axis being the pitch axis, characterized in that it comprises third means (6) for comparing a derivative, whose law generates the order of piloting nose lowest, protective derived in minimum and maximum attitude and to-lectionner the derivative exhibiting the median value, which will be integrated by said second means (10).
17. Système selon la revendication 16, caractérisé en ce que lesdits troisièmes moyens comportent au moins un voteur (6). 17. The system of claim 16, characterized in that said third means comprise at least one voter (6).
18. Système selon l'une quelconque des revendications 14 à 17, caractérisé en ce qu'il comporte, de plus, au moins un moteur (72) dont la sortie est reliée à l'entrée d'au moins l'un desdits moyens de pilotage (77). 18. System according to any one of claims 14 to 17, characterized in that it additionally comprises at least one motor (72) whose output is connected to the input of at least one of said means steering (77).
19. Aéronef, caractérisé en ce qu'il comporte un système de pilotage (1) tel que celui spécifié sous l'une quelconque des revendications 14 à 18. 19. Aircraft, characterized in that it comprises a piloting system (1) such as that specified under any one of claims 14 to 18.
Classifications
International ClassificationG05D1/08
Cooperative ClassificationG05D1/0816
European ClassificationG05D1/08B2
Legal Events
DateCodeEventDescription
3 Apr 2008EEERExamination request