用于处理包括由雷击引起的干扰检测的信号的方法技术

通过飞机上机载的电子控制单元处理信号的方法，其中，电子控制单元接收在第一频带中包括有用数据的输入信号(S01)，执行对具有第一频带的输入信号进行带通滤波的第一操作(S04)以获得包含有用数据的有用信号，以及检测由雷击引起的干扰，包括：‑对输入信号进行带通滤波以获得检测信号的第二操作(S05)，带通滤波器具有与第一频带不同的第二频带；‑比较(S07)从检测信号得出的检测值与检测阈值，并且如果超过检测阈值则校正(S08)有用数据的使用(S09)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于处理包括由雷击引起的干扰检测的信号的方法
本专利技术涉及飞机上机载的电子控制单元的信号处理领域，更具体地涉及对由雷击在飞机上机载的电子控制系统中引起的干扰的检测。
技术介绍
现代飞机配备有用于进行传感器测量和/或控制各种设备(例如，发动机或起落架)的各种电子控制单元。在高空飞行的飞机特别担心雷击的危险，这是由于飞机远离可能吸引雷电的任何其他物体，并且还由于可能接近的积雨云。即使通过机身起到法拉第笼(faradaycage)的作用，可以在一定程度上保护飞机免受雷电的影响，雷电也会在飞机的电子组件中产生各种电效应。特别地，尤其是布置在飞机的涡轮机的机舱中的电子控制单元被暴露。雷电的影响是可能发生数据错误，特别是当雷电击中飞机时，ECU从传感器获取测量值(该操作是连续执行的)。然后，雷电会导致传感器和/或传感器与ECU之间的连接出现电干扰，并且电干扰在错误中反映出来，也就是说，不正确的数据不符合ECU在没有雷电的情况下应获取的数据。出现此类错误可能会造成严重后果。实际上，由ECU获取的数据可以用于控制飞机的敏感部件，例如发动机。使用无效数据来控制敏感部件可能导致生成不适合飞行条件的命令，例如关闭发动机。专利申请EP2955488描述了一种信号调节拓扑，该信号调节拓扑与用于将不同类型的输入(包括交流传感器信号)转换为工程上可用的等效单位的方法相一致，该专利申请还表明了在调节器中使用数字滤波能够更好地抑制感兴趣的频带之外的噪声，这些噪声可能在航空电子环境中由于电干扰或雷电而出现。然而，事实证明，对感兴趣的频带之外的噪声的简单过滤不能够校正数据的使用，该数据可以在雷击期间在感兴趣的频带中改变。
技术实现思路
本专利技术旨在以一种不需要检测雷击的简单方式，通过识别可能被飞机上的雷击损坏的数据来限制雷击对飞机的影响。为此，本专利技术提出一种用于处理飞机上机载的电子控制单元的信号的方法，其中，所述电子控制单元用于：-接收在有用频带中包括有用数据的输入信号；-对具有第一带宽的所述输入信号进行第一带通滤波以获得包含有用数据的有用信号，所述第一带宽包括有用频带；-使用所述有用数据；其中，电子控制单元还通过检测由雷击引起的干扰来对有用数据的使用进行校正，该校正包括以下步骤：-对输入信号进行第二带通滤波以获得检测信号，带通滤波具有第二带宽，在第二带宽中，受到与雷击相关的干扰的输入信号可能出现异常，第二带宽与第一带宽不同，并且第二带宽包括在1kHz-15kHz的频率范围内；-在从检测信号得出的至少一个检测值与检测阈值之间进行比较，至少一个检测值超过检测阈值表示存在雷击；以及-如果检测值超过检测阈值，则对有用数据的使用进行校正。所提出的方法使得通过利用有用数据所在的有用频带之外的输入信号中存在的干扰而能够检测雷击在有用信号中的可能影响。该检测与有用信号的处理同时进行，因此可以校正可能受到雷击影响的有用数据的使用。有利地，通过单独参考以下不同的特征或根据这些不同特征的不同的可能组合来补充本专利技术：-输入信号在第二带宽中不包括有用数据；-对有用数据的使用进行校正包括：电子控制单元不考虑与从检测信号得出的检测值超过检测阈值同时产生的有用数据；-对有用数据的使用进行校正包括：从检测信号确定偏差，以及在使用有用数据之前校正有用信号和/或有用数据中的该偏差；-第二带宽大于第一带宽；-第一带宽包括在1Hz-10kHz的频率范围内；-从检测信号得出的检测值表示检测信号的能量；-第一带通滤波的频率响应具有主瓣和副瓣，第二带通滤波的频率响应具有主瓣和副瓣，第一带通滤波的主瓣和第二带通滤波的主瓣不重叠；-在第二带通滤波的主瓣之外的第一带通滤波的副瓣和在第一带通滤波的主瓣之外的第二带通滤波的副瓣在相同的频率处具有零值；-为了对输入信号进行第一带通滤波以获得有用信号，电子控制单元通过频率为包括在第一带宽中的第一频率的第一正弦参考信号对输入信号应用解调以获得有用信号，以及为了对输入信号进行第二带通滤波以获得检测信号，电子控制单元通过频率为包括在不同于第一带宽的第二带宽中的第二频率的第二正弦参考信号对输入信号进行解调以获得检测信号；-第二频率是第一频率的整数倍。本专利技术还涉及一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括记录在非暂时性介质上的程序代码指令，该程序代码指令可在计算机中使用，用于当使用所述非暂时性介质在计算机上执行所述程序时，执行根据本专利技术所述的方法的步骤。本专利技术还涉及一种飞机上机载的电子控制单元，所述电子控制单元被配置为实现根据本专利技术所述的方法。附图说明本专利技术的其他特征、目的和优点将从以下描述中显现，该描述仅是说明性的而非限制性的，并且应该参考附图进行阅读，其中：-图1示意性地示出了在本专利技术的可能实施例中实现的步骤的主示意图；-图2示意性地示出了可以在本专利技术的可能实施例中实现以执行信号的带通滤波的数字解调的示例；-图3示出了通过数字解调执行的第一带通滤波和第二带通滤波的频率响应的示例；-图4示出了对模拟由雷击产生的干扰的信号应用快速傅立叶变换的结果的频谱图示例。具体实施方式该方法由飞机上机载的电子控制单元实现。飞机可以是空中飞行的任何机器，例如飞机、直升机或无人驾驶飞机。电子控制单元(通常用缩写ECU表示)指定机载计算器或机载系统，该机载计算器或机载系统接收传感器测量信号或来自其他计算器的信号，并控制物理设备或将信号提供给其他计算器。适用于本专利技术的电子控制单元的一个示例是主数字电子控制(通常用“全权限数字发动机控制(FullAuthorityDigitalEngineControl)”的缩写FADEC表示)。这是一种数字控制系统，该数字控制系统在驾驶舱和飞机发动机之间进行连接以控制飞机发动机。更具体地，FADEC响应于传递给飞机的命令来监视发动机的所有电路，还传递飞机的信息以向驾驶舱提供指示，用于监视发动机的运行行为、提供维护报告和故障排除。电子控制单元的另一个示例是用于进行传感器测量以处理传感器测量值并将其传输到FADEC的单元，因此该单元是FADEC处理的数据的来源。只要飞机上的雷击会在大多数机载电子系统中引起异常，就可以在电子控制单元中实施对由雷击引起的干扰的检测，该电子控制单元可以是实施用于处理在确定的频带中包括有用数据的信号的方法的任何电子控制单元。参照图1，用于处理信号的方法包括接收输入信号的第一步骤S01。该输入信号在称为有用频带的频带中包括有用数据。例如，输入信号可以包括由正弦信号调制的幅度编码数据。优选地，有用频带包括在1Hz-10kHz的频率范围内。有用频带可以减少到单个频率。作为用于说明目的的非限制性示例，使用线性可变差动变压器或LVDT来测量电动阀的运动。这种变压器产生由频率为3kHz的正弦波构成的信号，该信号的幅度与电动阀的运动成正比。有用数据在这里由信号的幅度构成，而本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于处理飞机上机载的电子控制单元的信号的方法，其中，所述电子控制单元用于：/n-接收(S01)在有用频带中包括有用数据的输入信号；/n-对具有第一带宽的所述输入信号进行第一带通滤波(S04)以获得包含所述有用数据的有用信号，所述第一带宽包括所述有用频带；/n-使用所述有用数据(S09)；/n其特征在于，所述电子控制单元还通过检测由雷击引起的干扰来对所述有用数据的使用进行校正，所述校正包括以下步骤：/n-对所述输入信号进行第二带通滤波(S05)以获得检测信号，所述带通滤波具有第二带宽，在所述第二带宽中，受到与雷击相关的干扰的输入信号可能出现异常，所述第二带宽与所述第一带宽不同，并且所述第二带宽包括在1kHz-15kHz的频率范围内；/n-在从所述检测信号得出的至少一个检测值与检测阈值之间进行比较(S07)，所述至少一个检测值超过所述检测阈值表示存在雷击；以及/n-如果所述检测值超过所述检测阈值，则对所述有用数据的使用进行校正(S08)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171214 FR 17621381.一种用于处理飞机上机载的电子控制单元的信号的方法，其中，所述电子控制单元用于：
-接收(S01)在有用频带中包括有用数据的输入信号；
-对具有第一带宽的所述输入信号进行第一带通滤波(S04)以获得包含所述有用数据的有用信号，所述第一带宽包括所述有用频带；
-使用所述有用数据(S09)；
其特征在于，所述电子控制单元还通过检测由雷击引起的干扰来对所述有用数据的使用进行校正，所述校正包括以下步骤：
-对所述输入信号进行第二带通滤波(S05)以获得检测信号，所述带通滤波具有第二带宽，在所述第二带宽中，受到与雷击相关的干扰的输入信号可能出现异常，所述第二带宽与所述第一带宽不同，并且所述第二带宽包括在1kHz-15kHz的频率范围内；
-在从所述检测信号得出的至少一个检测值与检测阈值之间进行比较(S07)，所述至少一个检测值超过所述检测阈值表示存在雷击；以及
-如果所述检测值超过所述检测阈值，则对所述有用数据的使用进行校正(S08)。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述输入信号在所述第二带宽中不包括有用数据。


3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，所述对所述有用数据的使用进行校正包括：所述电子控制单元不考虑与从所述检测信号得出的所述检测值超过所述检测阈值同时产生的有用数据。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述对所述有用数据的使用进行校正包括：从所述检测信号确定偏差，以及在使用所述有用数据之前校正所述有用信号和/或所述有用数据中的所述偏差。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述第二带宽大...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·孔，N·詹尼斯特，曼努埃尔·费尔南德斯·戈梅斯，
申请(专利权)人：赛峰电子与防务公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR