图2模型监控原理图2.2监控模型的建立【1】重心处的法向加速度在航迹坐标轴系中的分量为酗:三0S1· 11em ^=一1,+gU黝:一Zcos。‘ 。g(1)恸:兰6+cos0g考虑到加速度传感器敏感的是重心处机体坐标轴系中分量,因此需将法向加速度从航迹坐标轴系转换成机体坐标轴系,转换公式如下:刀v 2一刀柚si n( xCO Sp+n诎(cosa cosy,一si nocCO S13 si ny。)+%( si nasi np cosy,+CO S0【si ny。)考虑到纵向速度的变化率较小,式( 2) 中oz’一刀柚sm ( zCO Sp相对后两项为较小项,略去不计。另外,ny,2言e+cos。用眦、a来表示为恸:兰仳一三)+cos0≈兰幻:一&)+1g(3)g上式中的秽用p、口来表示,将通过下式求得:t=288.15—0.0065hp=1.01325x105( 1—0.225577× 10-4h)5.25588(4)a=20.05、。q=p[(1+0.2M 2)3.5-1】V----M · a根据上式( 4) 可求得a-' l 13.6887poD95M =2.236[(q/p+1)n2虻1】05V=M ‘ a=254.208p0.095[( q/p+1) 0.286-1]0.5( 5)由( 3) 式和( 5) 式求得=254.208(p/1000)0.095[(q/p+1)0.286—1]0.5()/57.3木g+l根据上式( 6) 可以看出,在模型解算时,利用飞控系统的动静压信号、俯仰速率信号以及迎角信号可以构造一个重心处机体坐标轴系中法向加速度信号。(6)2。3仿真分析根据试飞数据,将飞控系统实测的加速度数据与解算得到的加速度数据进行比较.比较结果如图3所示。11u11211●1161"512口' 22时间( 秒)图3测试数据与解算数据比较从图中可以看出,通过解算的加速度数据与实测的加速度数据一致性较好,可以作为法向加速度信号故障时的辅助判别用。3可靠性计算针对法向加速度传感器的余度管理。在没有模型监控的情况下,当发生奇异或三次故障时,控制律绷他014N叫63一”¨侣¨”他¨佃∞"^"v赫捌万方数据 TRAf ~E只重构,其任务可靠性框图如图4所示。采用模型监控时,当发生奇异或三次故障时,可以通过模型监控进行辅助判别,其可靠性框图如图5所示。电源板aHAIN 板a装电源板bHAIN 板b图4不带模型监控的可靠性框图图5带模型监控的可靠性框图参考有关资料,单个加速度传感器的失效概率为17x10-6t『欠,飞行小时。求得单通道加速度传感器的可靠度为Rs(t)=e—At=e。1儆1F6-0.9999830001。不带模型监控的表决系统的可靠度为:B(f)=∑qR‘ (1-i- - 2.R)4-i=6R。2_8R3+3.R4=099999999997969带模型监控的表决系统的可靠度为:咫(f)=∑c三R‘R)¨ =4R一6R:“ R。一R4=i=1.1- 0 9999999999999991648。故不带模型监控的四余度传感器的失效概率为2.031x10。11次/飞行小时。带模型监控的四余度传感器的失效概率为8.352x10。16次/飞行小时。因此,对飞控系统来说,增加模型监控,可降低失效概率为2.0309x10。11次/飞行小时。4结语本文从提高飞控系统可靠性角度。提出一种加速度传感器故障的辅助判别方法,并通过仿真及可靠性计算得出其提高可靠性的有效性,该辅助判别方法及思路可作为飞控系统余度管理策略设计的参考。参考文献[ 1】刘品.可靠性工程基础[ M 】.北京:中国计量出版社。2002.[2】顾诵芬.飞机飞行品质[M 】.北京:中华人民共和国航空_工业部。1983。(收稿日期:2013—12—28)