越（yuè）南战争后（hòu），美国开始（shǐ）在军用飞机的概念设计中研究作战生存力问题，并（bìng）在（zài）多种（zhǒng）型号（hào）的飞（fēi）机生产中全面贯穿了生存力设计思想。生存力设计的好坏将直接影响整个飞机系统的（de）效（xiào）能和费用。虽然我国（guó）对（duì）生存力问题的研（yán）究（jiū）尚处于初步（bù）研究阶段，但飞机的（de）生存力问题已经越来越引起（qǐ）我们的注意，在无（wú）人机领域亦是如此（cǐ）。无（wú）人机主要执行战略侦察、监视、空（kōng）中预警、通信中继和电（diàn）子干扰等任（rèn）务（wù）。目前国际上先进的（de）无（wú）人机大（dà）多是续航时间长、飞行高度高、作战半径大、装备精（jīng）良和功能先进的大（dà）中型无人（rén）机，采用（yòng）数（shù）字（zì）计（jì）算机控制系统（tǒng），可实现全过程自主飞（fēi）行。此类大中型无人机多搭载大型（xíng）侦察或（huò）攻击设备，造成全机（jī）造价大幅飙升。以美国RQ-4“全球鹰”为例，其（qí）第Block20批次（cì）的单价已经达到5800 万美元，此（cǐ）价格已接近F16。对于大中（zhōng）型无人（rén）机而（ér）言（yán），低成本的形象已经彻底颠覆，此时提高无人机（jī）的生存能（néng）力便显得格外（wài）有意义。因（yīn）此要求无人机的飞行管理（lǐ）与控制（zhì）系统具有全程、全自主、全任（rèn）务的工作能（néng）力，同时还（hái）必须有很高的生存力。
无人机在完成高度、长（zhǎng）航时飞行任务时，随着（zhe）飞行时（shí）间的增加，飞行（háng）控（kòng）制系统出现故障（zhàng）的概（gài）率也在不断增加，具体表现如飞行控（kòng）制计算机故障、舵（duò）机故障、舵（duò）面损伤（shāng）以及（jí）机载传（chuán）感器故障等（děng）。为（wéi）了使无人机在受到非（fēi）致命性损（sǔn）伤和故障情况时仍能够完成侦察任（rèn）务或安全返回，需要研制一种高可靠（kào）性、高生存力（lì）的（de）飞行（háng）控制系统。
解决办（bàn）法 保证无人（rén）机高（gāo）生存力的核心是要构成一个可重（chóng）构（gòu）飞行控制（zhì）系（xì）统（Restructurable Flight ControlSystem，RFCS）[2]，以及采用余度技术（shù）。一般说（shuō）来， 实现故障（zhàng）安全的（de）方法有：
（1）把故障影（yǐng）响减小到最（zuì）低限（xiàn）度，即设计一（yī）个无人机鲁棒（bàng）飞控（kòng）系统，当故障产（chǎn）生后使（shǐ）其对整体性能不产生（shēng）显（xiǎn）著影响；
（2）增加余（yú）度设备和机构；
（3）改变故障隔离（lí）后剩余系统（tǒng）的（de）运行规则，进行补偿。
方法1 主要针对（duì）系统出（chū）现不严（yán）重的故障。
方（fāng）法2 适用于成本较低（dī）、易（yì）于（yú）维护且（qiě）余度设备在无人机承载能力（lì）范围内的情况。
方法3 应（yīng）用情况较全面。
RFCS 方案 RFCS 方案的（de）基（jī）本组成（chéng）：
（1）故障的检测与识别（F a u l tDe t e c t i o n a n d I d e n t i f i c a t i o n ,FDI）。确（què）定故障性质、地点和程度。
（2）飞（fēi）行控制系统（tǒng）的再设计（jì）。在（zài）所得到（dào）的信息基础上（shàng），使用剩（shèng）余的部件和（hé）元件，补偿故障（zhàng）元部件功能，改变反馈增（zēng）益，进一步附加（jiā）新的控制回路（lù）进行控制律的修正（zhèng）。
（3）构成能够承受（shòu）轻微故（gù）障和环境改变的鲁棒飞（fēi）行控制系统。
当舵面损坏或出（chū）现（xiàn）故障时，通过（guò）重组(Reconfiguration) 提供余度舵面。舵（duò）面重组是（shì）指当（dāng）飞机的操纵面发生故障时，重新（xīn）组（zǔ）织飞机构造形式的一（yī）种（zhǒng）技术（shù）措施。采用控制工（gōng）程（chéng）的概念，重组是指通过控制器结构（gòu）和参数（shù）的变化来改变控制（zhì）器与被控对（duì）象之间的输入- 输出关系。
余度（dù）技术
余（yú）度技术的基本思想是增（zēng）加余度资源、提（tí）高可靠（kào）性。余（yú）度资源包括：飞控计算机硬（yìng）件和软件余度、时间重（chóng）复、信息余度（传感器余度（dù））以及设置（zhì）余度逻（luó）辑状（zhuàng）态等。从相反的一面来看，增加余度资源的同（tóng）时也增加了（le）系统的复杂程度（dù），增加（jiā）了（le）系统的出错（cuò）率。如果设计不当，系统可（kě）靠性反而（ér）会下降（jiàng）。所以（yǐ）方案设计上就（jiù）需要在资源（yuán）和可靠（kào）性指标之间进行折中。
通常飞机（jī）的生存力还包括战伤抢修性，即（jí）遭到损伤后能以（yǐ）应急手段和维修方法使得飞机恢（huī）复到完成某种任务所需（xū）的功能或自救的（de）能力。由于无人机系统在执行侦查作（zuò）战任（rèn）务期间（jiān）一旦发生故（gù）障，不可能像（xiàng）普通飞机那（nà）样（yàng）实时排除（chú）并（bìng）修（xiū）复（fù）故障。所以在进行无人机可（kě）重（chóng）构飞行控制（zhì）系统可（kě）靠性（xìng）预计和分（fèn）配时，必须考虑无人机的特殊性。
以（yǐ）某（mǒu）型飞（fēi）控系统（tǒng）为例，该飞控系统设计（jì）为（wéi）三余（yú）度飞控系统[3]，它具有余度管理（lǐ）功（gōng）能。在飞（fēi）机（jī）飞（fēi）控系统发（fā）生故障（包括飞机的舵（duò）面、机载传感器、飞行（háng）控制计算（suàn）机（jī）等故障）时（shí），能够继续完成无人机的侦查作（zuò）战任务（一次故障工作）；在飞（fēi）机（jī）飞控系（xì）统发生二次故障时，应至（zhì）少保持稳定和安全（quán）（二次故障安（ān）全）。此（cǐ）时，可控制飞机返回机场（chǎng）。
无人（rén）机（jī）采用了硬件余度和软件余（yú）度相结合的（de）方式。硬件余度（dù）包括：操（cāo）纵面的余度配置（zhì）、三余度飞控计算机（jī）和多余度（dù）传感器等；软（ruǎn）件余度包括相似余（yú）度（dù）计算机软件（jiàn）和解析余（yú）度传感器。
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