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1、一、课题的背景和意义2二国内外研究状况2三论文构成与研究内容5四、进度计划4五、参考资料（书目、文章和其他素材）及其来源5一、 课题的背景和意义飞机是人类在20世纪所取得的最重大的科学技术成就之一，有人将它与电视 和电脑并列为20世纪对人类影响最大的三大创造。1903年美国莱特兄弟设计制 造的飞机进行了成功的飞行，这是世界上首次实现重于空气的航空器的有动力、 可操纵的飞行。随后的100年里，伴随着科学技术的进步飞机日益成为现代文明 不可缺少的运载工具。他深刻地改变和影响着人们的生活。了解飞机的人都知道,所有飞机（无论是有人驾驶飞机还是无人驾驶飞机）都 具有完整、有效和可靠的操纵系统,其功用就是
2、用来传递操纵指令，偏转舵面，使 匕机改变或保持一定的飞行状态。操纵系统在飞机飞行中起着至关重要的作用, 如果没有操纵系统,飞机将不受人的控制，当然也就无法完成各种飞行动作。据有 关资料统计，飞机操纵系统故障造成的后果大多是重大飞行事故，由于操纵系统 的不完善，易造成飞行员误操作（这种误操作的结果往往是机毁人亡）。因此， 它的可靠性对飞行平安有至关重要的作用。所以，我们需要平安、可靠的操纵系 统来协助飞行员操纵飞机，为飞行平安提供最基本的保障。想要深入了解飞机操纵系统，我们就要从它的开展历程入手。多年来，为保 证飞行平安，对操纵系统进行了不断改进和完善即经历了纯机械操纵系统、（有 回力）助力操纵
3、系统、不可逆（无回力）助力操纵系统、增稳系统、控制增稳系 统、准电传操纵系统和电传操纵系统，还有光传操纵系统这样几个阶段。接下来，我们将就飞行操纵系统开展的几个阶段进行逐一论述二、国内外研究状况（-）国外研究状况目前电传操纵系统已经成为各类飞机基本的主操纵系统，与传统的机械 操纵相比有很多优点，如操纵系统重量和体积的大幅度减少、战伤生存力的提高、 精微操纵信号传递的改善以及方便地实现与其它自动控制系统的结合，并同时改 善了飞机的稳定性、操纵性和机动性，为在随控布局飞机(CCV)上实现主动控 制技术(ACT)的各种功能打下基础.尽管电传操纵系统具有诸多优点，但其存在 的问题也是不容忽视的，电传操
4、纵除单通道可靠性较低，而余度系统的本钱又较 高以外，其最致命的弱点是易受雷电和电磁脉冲波(核辐射)干扰的影响.针对 电传操纵系统存在的问题，提出了光传操纵系统的方案.早在1976年，波音公司和麦道公司就已经开始研制光纤飞控数据链。到70 年代初，英国马可尼公司更在YC-12飞机上试验了光传操纵系统，并取得了成功。 开展到1979年，美国洛克希德-乔治在一家卡普罗尼喷气滑翔机上试验了光传操 纵系统，验证了光传操纵系统在抗电磁干扰、减轻重量、提高可靠性等方面有明 显的优势。到了 1982年，美国空军和波音公司研发了先进数字光传操纵系统计划 (Advanced Digital Optical Con
5、trol System 简称ADOCS),这是飞机操纵系统发 展史上的里程碑。随后，美国国防部(DOD)和美国国家航空和宇航局(NASA)为 了提高飞机的平安可靠性，于1985年开始致力于光纤控制系统一体化(Fiber Optic Control System Integration简称FOCSI)计戈U,设计开发先进的光传操纵/推力控 制结构，并应用于F-18飞机。但未考虑余度结构。至I了 1990年，Douglas航空公 司开始致力于研究高效的光传与电传混合计划。包括光传体制、驾驶舱控制和显 示技术、容错计算机、抗电磁干扰方法、智能执行机构控制、高可靠性软件等研 究内容，试验验证了第一个光
6、传/电传混合计划的有效性。之后，信号光传/能量 电传(FBL/PBW)计划研究了光传操纵的余度管理问题，研制了多个光传感器、 复杂的作动器结构、分布式控制、容错数据总线结构和协议，并建立相应的环境 实验平台进行仿真实验，成功地验证了第二个光传计划在亚音速运输机的可行 性。该计划的全局目标是为未来商用和军用飞机先进的光传操纵系统奠定基础。 1994年，麦道公司开始致力于先进光传硬件计划(Fly-By-Light Advanced System Hardware简称FLASH)的研究。FLASH计划是军机和民机通用技术。该计划 研制出了飞控计算机的光数据总线系统、基于光总线的初级飞控计算机、独立的
7、 远程终端/分布式部件、低本钱智能作动器等，到了 1996年已实现了系统及其硬 件的演示验证。在2002年1月28日，欧洲直升机公司的一架配备光传操纵系统的 EC135直升机在奥托布伦机场试飞成功，标志着飞机操纵系统已经进入了纯数字光传操纵系统。（二）国内研究状况通过跟踪我国先进客机和战机的研发我们可以看出，不管是C919还是歼10 战斗机，其操纵系统均采用电传操控方式，证明我国在电传操控领域已经相当成 熟并已应用于实际飞行。相比于国外光传操纵系统已经进入实际应用阶段，我国的光传操纵技术的研 究才刚刚起步。1994年南京航空航天大学首次着手研究光传操纵系统，开展到 2001年，北京航空航天大学
8、提出了准数字光传操纵系统。在技术方面我们已经 落后许多，所以，大力推进我国光传操纵系统的研究已经势不容缓。三、论文构成与研究内容该论题研究的内容主要是以下几个方面：1 .绪论课题背景及目的1.1 国内外研究状况论文构成及内容进度计划第一周：确定选题、资料、确定参考文献、完成提纲第二周：研究资料文献、完成开题报告、论文绪论、构造论文结构第三周：进一步完善论文、请教导师指导第四周：完成最后一章自身体会，交导师审阅修改，最终完成并参与辩论五、 参考资料(书目、文章和其他素材)及其来源1徐鑫福，冯亚昌.飞机飞行操纵系统M.北京：北京航空航天大学，1989.2施继增，王永熙，郭恩友.飞机操纵与增强系统M.北京：国防工业出版 社，2003.3高金源，焦宗夏，张平等.飞机电传操纵系统与主动控制技术M,北京： 北京航空航天大学.4熊端琴，郭小朝，陆惠良等.飞机侧杆驾驶装置的优缺点及其改进设计探 讨J.人类工效学，2006, 12(01)： 36-38.5李玉风.主动侧杆多模态引导的人机系统分析方法D.北京航空航天 大学，2008.
