综合控制系统是飞行控制技术发展的必然趋势。就作战飞机综合控制技术来说,须充分考虑和利用机体(气动力与结构)、推进(进气道、发动机及尾喷管)和武器系统的控制功能及其相互关系,对全机控制功能进行一体化、多学科综合设计,使飞机能最大限度地发挥其性能潜力,以满足总体性能和任务能力的需求。
综合控制系统的综合方式可以分为物理综合与功能综合。
物理综合是基于整个系统考虑,为了达到优化整个设备、削减全系统成本为目的,从物理角度将系统综合设计为一个实体。一般物理综合包括:共用传感器、共用处理器、共用备份等。物理综合为在体积缩减条件下增加功能提供了技术途径。
功能综合就是通过信息或控制信号交互来实现两个或更多子系统互联,通过综合控制与管理使这些子系统的功能在全局意义上彼此融合、协调,从而达到优化整个飞机系统性能、减轻飞行员负担的目的。功能综合设计视整个飞行器为一个动态系统,该系统由不同的传感器测量,并与驾驶员之间具有界面,同时通过子系统间大量动态交叉耦合,功能综合可以进一步增强飞行器的性能和工作能力。有效的综合可以促进子系统间的交互作用,从而增强飞行器的机动性,实现精确的飞行轨迹控制和容错系统设计。
典型的综合飞行控制系统包括飞行控制与信息获取功能的综合、飞行控制与机电控制功能的综合、飞行控制与任务管理功能综合、飞行控制与发动机控制功能综合、飞行控制与火力控制功能综合等。
功能综合与物理综合是密切相关的。通过功能综合与物理综合方法相结合,可以在有限的资源下实现飞机控制性能的最大化。综合控制系统在设计的过程中一般按照不同的功能失效等级进行区分与归类,将同样的失效等级功能尽可能综合在同一安全等级的功能部件中,从而确保整个综合控制系统的安全等级满足相应的要求。同时,综合控制系统一般按照分层的设计进行,即根据飞机对系统的功能分配按照不同的层级开展功能综合,从而确保整个综合控制系统的功能性能满足飞机的顶层需求。