越南战（zhàn）争后（hòu），美国开始在军用飞机（jī）的概念设计中（zhōng）研究作战生存（cún）力问题，并在多种型号（hào）的飞机生（shēng）产中（zhōng）全面贯穿了（le）生存力设计（jì）思（sī）想。生存力设计的好坏将直接影响（xiǎng）整个飞机系统的效能和（hé）费用。虽然我国对生存（cún）力（lì）问题的（de）研究尚处于（yú）初步研究阶段，但飞机的生存力（lì）问（wèn）题（tí）已经越（yuè）来越引（yǐn）起我们的（de）注意，在（zài）无人机领（lǐng）域亦是如此。无人（rén）机主（zhǔ）要（yào）执（zhí）行战略（luè）侦察、监视、空中预警、通信中继和电子干扰等任务。目前国际上先（xiān）进的无人（rén）机（jī）大多是续航（háng）时间（jiān）长、飞行（háng）高（gāo）度高、作战半径大、装备精（jīng）良和（hé）功能先进的大中型无人（rén）机，采用数字计（jì）算机控制系统，可实（shí）现全过（guò）程（chéng）自主飞行。此类大中型无（wú）人机多搭载大（dà）型侦察或攻击设备（bèi），造成全（quán）机造价大幅（fú）飙升（shēng）。以（yǐ）美（měi）国RQ-4“全球（qiú）鹰”为（wéi）例，其第（dì）Block20批次的（de）单价已经达到5800 万美元（yuán），此价格已接近F16。对（duì）于大中型无人（rén）机而言，低成本的形象已经彻底颠覆，此时提高无人（rén）机的生存能力（lì）便显得（dé）格外有意义。因此要求无人机（jī）的飞行（háng）管理（lǐ）与控制系（xì）统（tǒng）具有全程、全（quán）自主、全任务的工作能力，同时还必须有很高的生（shēng）存（cún）力。
无人机在完成高度（dù）、长航时飞（fēi）行任务（wù）时，随着（zhe）飞（fēi）行（háng）时间的增加，飞行控制系统出现故障的概（gài）率也在不断增加，具体表现如飞行控制计算机故障、舵机故（gù）障、舵面损伤（shāng）以及机载传感器故障等。为了使无人机在受到非致命性损（sǔn）伤和故（gù）障情况时仍能（néng）够完成侦（zhēn）察任务或（huò）安全返回，需要（yào）研（yán）制（zhì）一种高可靠性（xìng）、高生存（cún）力（lì）的飞行控制系统。
解决办法 保证无人机高（gāo）生（shēng）存力的（de）核心是要构（gòu）成一个可重（chóng）构飞行控制系统（tǒng）（Restructurable Flight ControlSystem，RFCS）[2]，以及采用余度技术。一（yī）般说来， 实现故障安全的方法有：
（1）把故障影响减小到最低限（xiàn）度，即设计一个无人机鲁棒飞控系统，当故障产生后使其对整（zhěng）体性能（néng）不产生显著影响；
（2）增加余度设备和机构；
（3）改变故（gù）障隔离（lí）后剩余（yú）系统的运行（háng）规则（zé），进行补偿。
方法1 主要针对系统出现不严重的故障。
方法2 适用于（yú）成本较（jiào）低、易于维护且（qiě）余度设（shè）备在无人机承载（zǎi）能力范围内的情况（kuàng）。
方法（fǎ）3 应（yīng）用（yòng）情况较全面。
RFCS 方案 RFCS 方案的基本组成：
（1）故障的检测与（yǔ）识（shí）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）。确定（dìng）故障性质、地点和（hé）程（chéng）度（dù）。
（2）飞行控制系统的再设计（jì）。在所（suǒ）得到（dào）的信息（xī）基础（chǔ）上，使用（yòng）剩余的部件（jiàn）和元（yuán）件，补偿故障元部件功（gōng）能，改（gǎi）变反馈增益，进一步附加新的控制回路进行（háng）控制律的修正。
（3）构成能够承受（shòu）轻微故（gù）障（zhàng）和环境改变（biàn）的鲁棒飞行控制系统。
当舵面（miàn）损坏或（huò）出（chū）现故障（zhàng）时，通过重组(Reconfiguration) 提（tí）供余度舵面。舵面重组是指当飞机的操纵（zòng）面发生故障时（shí），重新组织飞机构（gòu）造形式的一种技（jì）术措施。采（cǎi）用控制（zhì）工程的（de）概念，重组是指（zhǐ）通过控（kòng）制器结（jié）构和参数的变化来改变控制器与被控对象之（zhī）间的（de）输入- 输出关系。
余度（dù）技（jì）术（shù）
余度技术的基本思想是增（zēng）加余度资源、提高可靠性。余度资源包括：飞控计算机硬件和软（ruǎn）件余度、时间重复、信息余（yú）度（dù）（传感器余度）以及设置余度逻辑状态等。从相反的一（yī）面（miàn）来（lái）看，增加余度资源的同时也（yě）增（zēng）加了系统的复杂程度，增加了系统（tǒng）的出错率（lǜ）。如果设计不当（dāng），系统可靠性（xìng）反（fǎn）而会下降。所以（yǐ）方案设计上就需要在资源和（hé）可靠性指标之间进行折中（zhōng）。
通常飞机（jī）的生（shēng）存力还（hái）包括战伤抢修性，即（jí）遭到（dào）损伤后能以应急手段和维修方法使得飞机恢复到完成某种（zhǒng）任务所需的（de）功能或自救（jiù）的能力。由于无人机系统在执行侦（zhēn）查作战任务期间一旦（dàn）发生故障，不可（kě）能像（xiàng）普通飞机那样实（shí）时（shí）排除并（bìng）修复故障。所以（yǐ）在进行（háng）无人机可（kě）重（chóng）构飞行（háng）控制系统可靠性预计（jì）和分配（pèi）时，必须考虑无人机的（de）特殊性。
以（yǐ）某型飞控系统为例，该飞控系统（tǒng）设（shè）计（jì）为三（sān）余（yú）度飞（fēi）控系统[3]，它具有余度（dù）管理功能（néng）。在飞（fēi）机（jī）飞控（kòng）系统发（fā）生故障（zhàng）（包括飞机（jī）的舵面、机（jī）载传感器（qì）、飞行控（kòng）制计算机等故障）时，能够继续（xù）完成无（wú）人机的侦（zhēn）查（chá）作战任务（一次故障（zhàng）工作）；在飞机飞控系统（tǒng）发生二次故障时，应至（zhì）少保（bǎo）持稳定和（hé）安全（二（èr）次故障（zhàng）安全）。此时（shí），可（kě）控（kòng）制飞机返回机场。
无人机采用了硬件（jiàn）余（yú）度和软件余（yú）度相结（jié）合的（de）方式。硬件余（yú）度（dù）包（bāo）括：操纵面的余度配置（zhì）、三余（yú）度（dù）飞控计算机和多余度传感器等；软件余度包括相似（sì）余度（dù）计（jì）算机（jī）软件和（hé）解析余度（dù）传感器。
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