一种飞行记录器自动抛放控制装置及方法

技术领域

本发明属于航空电子技术领域，涉及一种飞行记录器自动抛放控制装置及方法。

背景技术

传统飞行参数记录器(俗称黑匣子)存在飞机海上失事后打捞困难问题，随着技术的发展，出现了可抛放的飞行记录器，该记录器可以在飞机坠毁时抛出机体，漂浮在海面上，发射无线电信号。

如ZL 201610793782.8公布的一种抛放分离机构控制单元，现有记录器抛放控制逻辑一般是固定的，如果采用多传感器触发抛放功能，不会根据飞机飞行状态对抛放逻辑进行调整，存在由于当个传感器失效导致飞机坠毁时无法抛出的情况。

发明内容

本发明提供一种飞行记录器自动抛放控制装置及方法，能够根据飞机状态调整抛放控制逻辑，在飞机坠毁时，可靠的触发飞行记录器与机体分离，飞机正常飞行时不会因为单一传感器故障导致误抛放。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现。

技术方案一：

一种飞行记录器自动抛放控制装置，所述装置包括：遇险识别模块10、电源转换继电器9、第一坠毁传感器1、第二坠毁传感器2、第一继电器5、第二继电器、6第三继电器7、第四继电器8；

遇险识别模块10的输出端与电源转换继电器9的线圈正极连接，电源转换继电器9的常闭触点与第一继电器5的触点连接，电源转换继电器9的常开触点分别与第三继电器7的触点、第四继电器8的触点连接；

第一坠毁传感器1连接第一继电器5的线圈正极、第二坠毁传感器2连接第二继电器6的线圈正极，第一继电器5的触点和第二继电器6的触点串联；

第一坠毁传感器1连接第三继电器7的线圈正极、第二坠毁传感器2连接第四继电器8的线圈正极，第三继电器7的触点和第四继电器8的触点并联；

第一继电器5的触点和第二继电器6的触点串联后，第三继电器7的触点和第四继电器8的触点并联后，分别与抛放分离机构的输入端连接。

本发明技术方案一的特点和进一步的改进为：

(1)遇险识别模块10用于获取飞控参数、近地告警参数、环控参数、空中防撞参数；

飞控参数至少包括：飞机滚转角、俯仰角、加速度、失速告警参数；

环控参数至少包括：机舱高度告警参数。

(2)第一坠毁传感器安装在飞机头部，第二坠毁传感器安装在飞机腹部。

(3)继电器可用MOS管或者三极管替代。

技术方案二：

一种飞行记录器自动抛放控制方法，所述方法应用于技术方案一所述的装置中，所述方法包括：

S1，遇险识别模块接收飞行参数判断飞机是否处于遇险状态；所述飞行参数为飞控参数、近地告警参数、环控参数、空中防撞参数；

S2，当飞机处于遇险状态时，通过电源转换继电器向第三继电器和第四继电器供电，与第三继电器或第四继电器连接的任一坠毁传感器触发，则接通第三继电器或第四继电器的触点，给抛放分离机构供电；

S3，当飞机处于正常飞机状态时，通过电源转换继电器向第一继电器和第二继电器供电，与第一继电器和第二继电器分别连接坠毁传感器均触发，则接通第一继电器和第二继电器的触点，给抛放分离机构供电。

本发明技术方案二的特点和进一步的改进为：

(1)所述遇险识别模块根据飞行参数判断飞机是否处于遇险状态；具体为：

当确定飞机滚转角大于预设值、俯仰角大于预设值、加速度大于预设值、失速告警、近地告警、机舱高度告警或防撞系统告警时，确定飞机处于遇险状态。

(2)S2具体为：

当飞机处于遇险状态时，遇险识别模块向电源转换继电器输出有效信号，电源转换继电器触点接通，电源向第三继电器和第四继电器的触点供电，第三继电器和第四继电器的线圈分别接了第一坠毁传感器和第二坠毁传感器，如果第一坠毁传感器和第二坠毁传感器中任一传感器触发，则第三继电器或第四继电器的触点将接通，从而向抛放分离机构输出电源，抛放分离机构启动将记录器抛出机体。

(3)S3具体为：

当飞机处于遇险状态时，电源转换继电器将断开，不向第三继电器和第四继电器的触点供电，只有当第一坠毁传感器和第二坠毁传感器同时触发，第一继电器和第二继电器的触点同时接通，才能向抛放分离机构输出电源，抛放分离机构启动将记录器抛出机体。

本发明技术方案提供的一种飞行记录器自动抛放控制方法，通过遇险识别模块接收飞机上飞控系统、近地告警系统、环控系统、空中防撞系统等设备发送的飞行参数，遇险识别模块判断飞机姿态异常、飞机速度异常，近地告警，座舱失压或空中防撞告警等情况时，控制继电器向一组并联的继电器供电，并联的继电器与分别与安装在飞机头部和腹部的坠毁传感器连接，这时任一坠毁传感器触发则接通电路给抛放分离机构供电，抛放分离机构将记录器抛出机体；遇险识别模块判断飞机处于正常飞机状态时，控制继电器向一组串联的继电器供电，串联的继电器与分别安装在飞机头部和腹部的坠毁传感器连接，这时只有当多个坠毁传感器同时触发则接通电路给抛放分离机构供电。其中继电器也可用MOS管等晶体管替代。

本发明通过遇险识别模块调整抛放控制逻辑，当飞机处于遇险状态时，任一传感器触发将会控制记录器抛放；当飞机处于正常状态时，坠毁传感器需要同时触发才会使记录器抛放。具有优点如下：飞机处于遇险状态时，任一传感器失效，不会导致记录器无法抛放，可靠性高；飞机正常飞行时，任一传感器失效，不会导致记录器误抛放，安全性高。。

附图说明

图1为本发明一种飞行记录器自动抛放控制装置的原理框图；

其中，1-第一坠毁传感器、2-第二坠毁传感器2、3-电源、4-抛放分离机构、5-第一继电器、6-第二继电器、7-第三继电器、8-第四继电器、9-电源转换继电器、10-遇险识别模块、11-飞控系统、12-近地告警系统、13-环控系统、14-空中防撞系统；

图2为本发明中两个坠毁传感器布置图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述。

本发明实施例提供一种飞行记录器自动抛放控制装置，如图1所示，所述装置包括：遇险识别模块10、电源转换继电器9、第一坠毁传感器1、第二坠毁传感器2、第一继电器5、第二继电器、6第三继电器7、第四继电器8；

遇险识别模块10的输出端与电源转换继电器9的线圈正极连接，电源转换继电器9的常闭触点与第一继电器5的触点连接，电源转换继电器9的常开触点分别与第三继电器7的触点、第四继电器8的触点连接；

第一坠毁传感器1连接第一继电器5的线圈正极、第二坠毁传感器2连接第二继电器6的线圈正极，第一继电器5的触点和第二继电器6的触点串联；

第一坠毁传感器1连接第三继电器7的线圈正极、第二坠毁传感器2连接第四继电器8的线圈正极，第三继电器7的触点和第四继电器8的触点并联；

第一继电器5的触点和第二继电器6的触点串联后，第三继电器7的触点和第四继电器8的触点并联后，分别与抛放分离机构的输入端连接。

其中，遇险识别模块10直接或间接接收飞控系统11、近地告警系统12、环控系统13、空中防撞系统14的飞行参数，当判断飞机滚转角过大、俯仰角过大、加速度过大、失速告警、近地告警、机舱高度告警或防撞系统告警等情况时，遇险识别模块10向继电器9输出有效信号，继电器9触点接通，电源向继电器7和继电器8的触点供电，继电器7和继电器8的线圈分别接了坠毁传感器1和坠毁传感器2，如果这时坠毁传感器1和坠毁传感器2任一传感器触发，继电器7或继电器8触点将接通，向抛放分离机构4输出电源，抛放分离机构4启动将记录器抛出机体；如果遇险识别模块10判断飞机正常飞行，继电器9将断开，不向继电器7和继电器8的触点供电，这时只有当坠毁传感器1和坠毁传感器2同时触发，继电器5和继电器6的触点同时接通，才能向抛放分离机构4输出信号。

如图2所示，坠毁传感器1和坠毁传感器2分别布置在飞机头部和腹部。坠毁传感器可以是加速度传感器或破碎传感器。飞机坠毁一般是头部或腹部先撞击地面，如果飞机头部先撞击地面，安装在头部的坠毁传感器1会首先感受到撞击，安装在腹部的坠毁传感器2将滞后感受到撞击，如果未使用遇险识别模块，抛放控制逻辑将为“与”逻辑，两个传感器需均触发则启动抛放分离机构，由于安装在腹部的坠毁传感器2滞后触发，安装在头部的坠毁传感器1这时可能因撞击地面而损坏，会导致“与”逻辑不成立，无法可靠启动抛放分离机构；如果使用遇险识别模块，遇险识别模块判断飞机参数异常，转变抛放控制逻辑为“或”逻辑，任一传感器触发则启动抛放分离机构，由于没有时间滞后，能够在传感器破坏前启动抛放分离机构，保证记录器及时、可靠的与机体分离。飞机正常飞行时，遇险识别模块判断飞机参数正常，抛放控制逻辑为“与”逻辑，这时如果任一传感器误触发，也不会导致整体控制电路接通，能够防止误抛放情况发生。