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摘 要：由于直升机在军事和民用方面都具有广阔的应用前景，得到了越来越多国家的重视与应用。直升机飞行控制系统是直升机上的一个重要系统，近些年来，随着科学技术的不断进步，直升机飞行控制技术也得到了很好的发展。本文以我国直升机飞行控制技术的发展现状为出发点，并结合当前直升机飞行控制技术的发展趋势，对直升机飞行控制技术及其存在的问题展开讨论，以供参考。
关键词：直升机;飞行控制 ;现状;
直升机作为一种特殊的飞行器，具有普通飞机无法具备和比拟的飞行特点和优势，在飞行时既可在空中悬停，可也垂直升降，对升降场地要求不高。具有良好的低速和超低空飞行特性，可前飞、后飞、左右飞行，机动灵活。因此在很多特殊场合得以应用。但是直升机也存在很多不足，例如飞行速速慢、耗油高、稳定性差以及操纵困难等等，因此，对直升机的飞行控制技术进行研究就显得极为重要。
1 直升机飞行控制技术的发展现状
在我国，直升机飞行控制系统大多为机械操纵系统、模拟式或数字式的有限权限的自动飞行控制系统，其技术水平与国外相比存在很大差距。在国外，其直升机飞行系统几乎都采用先进的多余度数字式电 / 光传飞行控制系统，而且正在向提高系统工作的生存性和可靠性，以及减轻驾驶员工作负担方向发展，甚至走向无人驾驶的直升机飞行技术控制的道路。并且距国内固定翼飞机飞行控制系统的发展水平也有较大的差距。
在先进技术研究方面，开展了直升机电传飞行控制设计技术的研究，包括电传飞行控制系统总体技术、非线性飞行动力学建模、多模态和轴间解耦飞行控制律设计方法、余度管理技术、电传系统的地面模拟试验等。
2 我国直升机飞行控制技术的发展趋势
早在二十世纪五六十年代，就有学者提出，采用自适应控制直升机模型多边形的稳定性理论。从理论上来讲，直升机的状态识别系统，以及任务剪裁系统，是由直升机对速度，方向以及高度的机动性越来越高的要求来决定的，还能够使直升机根据飞行控制响应类型，进行自动模态转换，以及对参数进行自动优化、自动选择飞行控制律。但是，直升机飞行技术控制面临着工作环境，工作参数以及建模的困难。最近几年，自适应控制在直升机的飞行控制中，因为得到先进的计算机技术以及控制技术，还有稳定性理论的帮助，在飞行控制设计中取得较好的成绩。简单的说，自适应控制，即是能够绕过建模过程，能够根据输入输出数据设计控制器的自适应控制器的设计方法，能将控制的设计，直接转换为参数辨识优化问题的方法。所以，在直升机的飞行控制设计中，很有必要引入自适应控制器设计方法。
国内直升机飞行控制系统的发展应重点突破电传飞行控制系统的演示验证及型号应用，并在此基础上开展对火力/飞行/动力综合控制技术，侧杆控制技术，先进伺服作动器等技术的研究。
3 直升机飞行控制技术及其存在的问题
直升机飞行控制技术系统大致可分为飞行控制计算机、传感器、伺候舵机、地面配电、地面测控五个组成部分。其中，飞行控制计算机是整个控制系统的中枢，承担着系统数据收集、处理、分析的重要任务，以及飞行线路规划、飞行过程管控等重要职责。伺候舵机作为控制系统的运行执行机构，在获取控制计算机发出的指令后即采取相应的动作。从某种意义上来讲，伺候舵机的性能决定着飞行系统的性能以及飞行状况。传感器与地面测控分别负责飞行参数的测量、运行状况的测控，与直升机运行情况以及飞行安全之间有着极为密切的联系。
在自主贴地飞行控制技术的研究中，飞行品质的研究、障碍探测测距技术、障碍回避系统开发、飞行控制系统控制律探究等均是需要解决的问题。以无人驾驶直升机为例，贴地飞行作为常规飞行动作，需要考虑地面建筑结构、树木以及高压电缆等对其飞行过程的影响，通过障碍探测测距技术等对障碍物进行探测，尤其是可影响到飞行航道的障碍物，进而借助障碍回避系统进行回避，是确保无人驾驶直升机安全、可靠飞行的重要途径。实际研发过程中，如何确保地形跟踪/地形回避引导系统、障碍探测测距技术以及障碍回避系统等相关环节的密切协作，稳定运行，将是一项较为重要的任务。
在直升机起飞与降落的过程中，受到地面效益的影响，直升机的气动模型可发生较大的变化，甚至可出现与空中飞行时的气动模型完全不同的情况。基于直升機起飞、降落的非线性特性表现，以及起飞、降落地点的地形条件等，在飞行控制系统的设计中，如何确保定点精度、下降速度等，将是自主起飞、降落控制系统研究的核心问题之一。
传感器研究方面，得益于信息技术、计算机技术以及大数据、云计算等新兴技术在直升机领域的广泛应用，航空组合传感器的研究也取得了一定的进展，相应的飞行控制方法也开始朝着高度综合化的方向发展。借助先进的传感器、通信识别/信号传输技术，将所获取的飞行参数等数据传回地面，并应用综合显示技术对相应的信息进行呈现，在直升机的综合控制中有着十分重要的意义。
此外，作为飞行控制系统中的关键组成部分，故障诊断与容错控制技术为直升机飞行系统的安全、可靠飞行提供了重要保障。通过故障的检测与诊断，容错控制等手段，能够切实提高直升机的可维护性以及飞行可靠性。在该项技术的研究中，故障源的识别、故障的监测与预测以及故障的排除等功能将是需要重点考虑的问题。但大数据、人工智能等技术的出现，为故障源的识别等功能的实现提供了重要的思路。借助历史数据所呈现出的问题或者规律，结合相应的预测、预警策略等，开发故障诊断与容错控制系统，将为直升机的稳定飞行提供重要保障。
4 结语
直升机是一个非常复杂的系统，因其独特的飞行特点和优势在我国的各个领域得到广泛应用，据此，对直升机飞行控制技术的研究应极为关注，通过引进新的方法和技术，来提高和改善直升机飞行控制技术，从而为我国的直升机飞行控制增加一股新的活力。
参考文献：
[1]杨虎. 直升机飞行控制技术发展综述[J]. 电子技术与软件工程， 2015（14）：162-162.
[2]曾丽兰 ， 王道波 ， 郭才根等 . 无人驾驶直升机飞行控制技术综述 [J]. 控制与决策 ，2006，21（4）：361-366.
关键词：直升机;飞行控制 ;现状;
直升机作为一种特殊的飞行器，具有普通飞机无法具备和比拟的飞行特点和优势，在飞行时既可在空中悬停，可也垂直升降，对升降场地要求不高。具有良好的低速和超低空飞行特性，可前飞、后飞、左右飞行，机动灵活。因此在很多特殊场合得以应用。但是直升机也存在很多不足，例如飞行速速慢、耗油高、稳定性差以及操纵困难等等，因此，对直升机的飞行控制技术进行研究就显得极为重要。
1 直升机飞行控制技术的发展现状
在我国，直升机飞行控制系统大多为机械操纵系统、模拟式或数字式的有限权限的自动飞行控制系统，其技术水平与国外相比存在很大差距。在国外，其直升机飞行系统几乎都采用先进的多余度数字式电 / 光传飞行控制系统，而且正在向提高系统工作的生存性和可靠性，以及减轻驾驶员工作负担方向发展，甚至走向无人驾驶的直升机飞行技术控制的道路。并且距国内固定翼飞机飞行控制系统的发展水平也有较大的差距。
在先进技术研究方面，开展了直升机电传飞行控制设计技术的研究，包括电传飞行控制系统总体技术、非线性飞行动力学建模、多模态和轴间解耦飞行控制律设计方法、余度管理技术、电传系统的地面模拟试验等。
2 我国直升机飞行控制技术的发展趋势
早在二十世纪五六十年代，就有学者提出，采用自适应控制直升机模型多边形的稳定性理论。从理论上来讲，直升机的状态识别系统，以及任务剪裁系统，是由直升机对速度，方向以及高度的机动性越来越高的要求来决定的，还能够使直升机根据飞行控制响应类型，进行自动模态转换，以及对参数进行自动优化、自动选择飞行控制律。但是，直升机飞行技术控制面临着工作环境，工作参数以及建模的困难。最近几年，自适应控制在直升机的飞行控制中，因为得到先进的计算机技术以及控制技术，还有稳定性理论的帮助，在飞行控制设计中取得较好的成绩。简单的说，自适应控制，即是能够绕过建模过程，能够根据输入输出数据设计控制器的自适应控制器的设计方法，能将控制的设计，直接转换为参数辨识优化问题的方法。所以，在直升机的飞行控制设计中，很有必要引入自适应控制器设计方法。
国内直升机飞行控制系统的发展应重点突破电传飞行控制系统的演示验证及型号应用，并在此基础上开展对火力/飞行/动力综合控制技术，侧杆控制技术，先进伺服作动器等技术的研究。
3 直升机飞行控制技术及其存在的问题
直升机飞行控制技术系统大致可分为飞行控制计算机、传感器、伺候舵机、地面配电、地面测控五个组成部分。其中，飞行控制计算机是整个控制系统的中枢，承担着系统数据收集、处理、分析的重要任务，以及飞行线路规划、飞行过程管控等重要职责。伺候舵机作为控制系统的运行执行机构，在获取控制计算机发出的指令后即采取相应的动作。从某种意义上来讲，伺候舵机的性能决定着飞行系统的性能以及飞行状况。传感器与地面测控分别负责飞行参数的测量、运行状况的测控，与直升机运行情况以及飞行安全之间有着极为密切的联系。
在自主贴地飞行控制技术的研究中，飞行品质的研究、障碍探测测距技术、障碍回避系统开发、飞行控制系统控制律探究等均是需要解决的问题。以无人驾驶直升机为例，贴地飞行作为常规飞行动作，需要考虑地面建筑结构、树木以及高压电缆等对其飞行过程的影响，通过障碍探测测距技术等对障碍物进行探测，尤其是可影响到飞行航道的障碍物，进而借助障碍回避系统进行回避，是确保无人驾驶直升机安全、可靠飞行的重要途径。实际研发过程中，如何确保地形跟踪/地形回避引导系统、障碍探测测距技术以及障碍回避系统等相关环节的密切协作，稳定运行，将是一项较为重要的任务。
在直升机起飞与降落的过程中，受到地面效益的影响，直升机的气动模型可发生较大的变化，甚至可出现与空中飞行时的气动模型完全不同的情况。基于直升機起飞、降落的非线性特性表现，以及起飞、降落地点的地形条件等，在飞行控制系统的设计中，如何确保定点精度、下降速度等，将是自主起飞、降落控制系统研究的核心问题之一。
传感器研究方面，得益于信息技术、计算机技术以及大数据、云计算等新兴技术在直升机领域的广泛应用，航空组合传感器的研究也取得了一定的进展，相应的飞行控制方法也开始朝着高度综合化的方向发展。借助先进的传感器、通信识别/信号传输技术，将所获取的飞行参数等数据传回地面，并应用综合显示技术对相应的信息进行呈现，在直升机的综合控制中有着十分重要的意义。
此外，作为飞行控制系统中的关键组成部分，故障诊断与容错控制技术为直升机飞行系统的安全、可靠飞行提供了重要保障。通过故障的检测与诊断，容错控制等手段，能够切实提高直升机的可维护性以及飞行可靠性。在该项技术的研究中，故障源的识别、故障的监测与预测以及故障的排除等功能将是需要重点考虑的问题。但大数据、人工智能等技术的出现，为故障源的识别等功能的实现提供了重要的思路。借助历史数据所呈现出的问题或者规律，结合相应的预测、预警策略等，开发故障诊断与容错控制系统，将为直升机的稳定飞行提供重要保障。
4 结语
直升机是一个非常复杂的系统，因其独特的飞行特点和优势在我国的各个领域得到广泛应用，据此，对直升机飞行控制技术的研究应极为关注，通过引进新的方法和技术，来提高和改善直升机飞行控制技术，从而为我国的直升机飞行控制增加一股新的活力。
参考文献：
[1]杨虎. 直升机飞行控制技术发展综述[J]. 电子技术与软件工程， 2015（14）：162-162.
[2]曾丽兰 ， 王道波 ， 郭才根等 . 无人驾驶直升机飞行控制技术综述 [J]. 控制与决策 ，2006，21（4）：361-366.