越南战争（zhēng）后（hòu），美国开始在（zài）军（jun1）用飞机的概念（niàn）设计（jì）中研究作战（zhàn）生存力问题（tí），并（bìng）在多种型号的飞机生产中全面（miàn）贯穿了生存力（lì）设计思想（xiǎng）。生存力设（shè）计的好坏将直接影响整个飞机系（xì）统的（de）效（xiào）能和费用。虽（suī）然我国对生存力问题的研究尚处于初步研究阶段，但飞机（jī）的生存（cún）力问题已经越来越引起（qǐ）我们的注意，在无人机领（lǐng）域亦是如此。无人机主要执（zhí）行战（zhàn）略侦（zhēn）察、监视、空中预（yù）警、通信中继和电子干扰等（děng）任务。目前国际上先进的无人（rén）机大多是续航时间（jiān）长（zhǎng）、飞行（háng）高度高、作战半径大（dà）、装备（bèi）精良和功能先进的大中（zhōng）型无（wú）人机，采用数字计算机（jī）控制系统（tǒng），可实现全过程自主飞行。此类大（dà）中型无人机多搭载（zǎi）大型（xíng）侦察（chá）或攻击设备，造（zào）成全机造价大幅飙升。以美国（guó）RQ-4“全球鹰”为例，其第Block20批（pī）次的单（dān）价已经（jīng）达到5800 万美元，此价格已接近F16。对于（yú）大中型无（wú）人机而言，低成本的形象已经彻底颠覆，此时提高无（wú）人机（jī）的生存能力便显得格外有意义。因此要求无人机（jī）的飞行（háng）管（guǎn）理与控制（zhì）系统（tǒng）具有（yǒu）全程、全自主、全任务的工作能力，同时还必须有很高的生存力。
无人机在（zài）完成高度、长航时飞行任务时（shí），随（suí）着飞（fēi）行（háng）时间（jiān）的增加，飞行控制系统出现故（gù）障的概（gài）率也在不断增加，具体表现如飞行控制计算（suàn）机（jī）故障、舵机故障、舵面（miàn）损伤以及机载传感器故障（zhàng）等。为了使无人（rén）机在受到非致（zhì）命性损（sǔn）伤和（hé）故障情况时（shí）仍（réng）能够完成侦察任务或安全返回，需要（yào）研制（zhì）一种高（gāo）可靠性、高生存力（lì）的飞（fēi）行控（kòng）制系统（tǒng）。
解决办法 保（bǎo）证无人（rén）机高生存力（lì）的核心是要构成一个（gè）可重构（gòu）飞行控制（zhì）系（xì）统（Restructurable Flight ControlSystem，RFCS）[2]，以及采用（yòng）余（yú）度技术。一般（bān）说来， 实（shí）现故（gù）障安全的方法有：
（1）把故障影响减（jiǎn）小到最低限度，即设计一个无（wú）人机鲁棒飞控系统，当故（gù）障产生后使其对整体性（xìng）能不产生显著（zhe）影响（xiǎng）；
（2）增加余度设（shè）备和机构；
（3）改变故障隔离后剩（shèng）余系统的运行（háng）规则，进行（háng）补偿。
方法1 主要针对系统出现不严重的故障。
方（fāng）法2 适用于成本较低、易于维护且余度设备在无人机承载能力（lì）范围内的情（qíng）况（kuàng）。
方法3 应用情（qíng）况较全面。
RFCS 方案（àn） RFCS 方案的基（jī）本（běn）组成：
（1）故障的检测（cè）与识别（bié）（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）。确定故障性质、地（dì）点和（hé）程度。
（2）飞行（háng）控（kòng）制系统（tǒng）的再（zài）设计。在（zài）所（suǒ）得到（dào）的信息基础（chǔ）上，使用剩（shèng）余的部件和元件，补偿故障元部件功能，改变反馈增益，进（jìn）一步附加（jiā）新的控制（zhì）回路进行控（kòng）制律的修正。
（3）构成能够承（chéng）受轻微故障和环境改变的鲁棒飞行控制系统。
当舵面损坏或出现故障（zhàng）时，通过重组（zǔ）(Reconfiguration) 提供（gòng）余度舵面。舵面重（chóng）组是指当飞机的操纵面（miàn）发生故障时，重新组织飞机构造形（xíng）式的一种（zhǒng）技术措（cuò）施（shī）。采（cǎi）用控（kòng）制工（gōng）程的概念，重组（zǔ）是（shì）指通过控制（zhì）器结（jié）构和（hé）参数的变化来改变控制器与被控对（duì）象之间的（de）输入- 输出关系。
余度技术（shù）
余度（dù）技术的（de）基本思想是增加（jiā）余度资源、提高可靠性。余度资（zī）源包括（kuò）：飞控计算机硬件和软件（jiàn）余度（dù）、时间重复、信息余（yú）度（dù）（传感器余度）以及设置余度逻辑（jí）状态（tài）等。从相反的（de）一（yī）面来看，增（zēng）加余（yú）度资（zī）源的同时也增加（jiā）了（le）系统的复杂程（chéng）度，增加了系统的出错率。如果设计不当（dāng），系（xì）统可靠性反而会下降。所以方案设（shè）计（jì）上（shàng）就需要在资（zī）源和（hé）可靠（kào）性指标（biāo）之间进（jìn）行折中。
通常（cháng）飞（fēi）机的生存力还包（bāo）括战伤（shāng）抢修性，即遭到（dào）损伤后能（néng）以应（yīng）急手（shǒu）段和维修方法使（shǐ）得飞机恢复到完成某（mǒu）种任务所需的功能或自救的能力。由于无人机系统在执行侦查作战任务期间一旦（dàn）发生故障（zhàng），不可能像普通飞机那（nà）样实时（shí）排除并修复故障。所以在进行（háng）无人机可重构飞行控制系统可靠性预计和（hé）分配时，必（bì）须考虑无（wú）人机的特殊性。
以某型飞控系统为例，该（gāi）飞控系统设计为三（sān）余度飞（fēi）控（kòng）系（xì）统[3]，它（tā）具有余度管（guǎn）理功能。在飞机飞（fēi）控系统发生故（gù）障（包括飞机的（de）舵面、机载传感器、飞（fēi）行控制计算机等故障（zhàng））时，能够继续完成无人机的侦查作战任务（一次故障工作）；在飞机飞控系（xì）统发生二次故（gù）障时，应至少（shǎo）保持稳定和（hé）安全（二次故障安全）。此时（shí），可控制飞（fēi）机返（fǎn）回机场（chǎng）。
无人（rén）机（jī）采用了硬件余度和（hé）软件余度（dù）相结合的方式。硬件余度包括（kuò）：操纵面的余度配置、三余度飞控计算机和（hé）多（duō）余度传感器等；软件（jiàn）余度包（bāo）括相似余（yú）度（dù）计算机软件和解析余（yú）度传感（gǎn）器。
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