飞控系统是无人机的（de）核心控制装置，相当于（yú）无人（rén）机的大脑，是否（fǒu）装有飞控（kòng）系统也是无人机区别于普通航空模型的重要（yào）标志。
在（zài）经历（lì）了早期（qī）的（de）遥控飞行后（hòu），目前（qián）其导航控（kòng）制（zhì）方式已经发展为自（zì）主飞行（háng）和智能飞（fēi）行。导航方式的改变对飞行控制计算机的精度提出了更（gèng）高（gāo）的要求；随着小型无人机（jī）执（zhí）行任（rèn）务（wù）复杂程（chéng）度的增加，对飞控（kòng）计算机运算速度的要求也（yě）更（gèng）高（gāo）；而小型化的要求对飞控计（jì）算机的功耗和体积也提出了很高的要求。高精度不仅要求计算机的（de）控制精度（dù）高，而（ér）且要求能够（gòu）运行复杂的控制算法，小型（xíng）化则要求无人（rén）机（jī）的体积（jī）小，机（jī）动性好（hǎo），进而要求控制（zhì）计算机的体积（jī）越小越好。
在众（zhòng）多（duō）处理器芯片中，最（zuì）适（shì）合小型飞控计（jì）算机CPU的芯片当属TI公司的TMS320LF2407，其运算（suàn）速度以及众多的外（wài）围接（jiē）口电（diàn）路很适合用来完（wán）成（chéng）对（duì）小型无人机的实时控（kòng）制（zhì）功能。
它采用（yòng）哈佛结构、多级流水线（xiàn）操（cāo）作，对数据和（hé）指令同时进行读取，片内（nèi）自带资源（yuán）包括16路10位A／D转（zhuǎn）换器且带自动排序功能，保证最多16路有转（zhuǎn）换在同（tóng）一转换期间进行，而（ér）不会增加（jiā）CPU的（de）开销；40路可单独编程或复用的通用输入／输（shū）出通道；5个外部（bù）中断；集成的串（chuàn）行通（tōng）信（xìn）接口（SCI），可使其具备（bèi）与系统（tǒng）内其他控制（zhì）器进行异（yì）步（RS 485）通信的能力（lì）；16位同（tóng）步串行外（wài）围接（jiē）口（kǒu）（SPI）能方便地用来与其他的外（wài）围设备通信；还提供看门狗（gǒu）定时器模（mó）块（WDT）和（hé）CAN通信模块。
飞控系统（tǒng）组成模块
飞控系统实（shí）时采集各传感器测（cè）量的（de）飞行状（zhuàng）态数（shù）据、接收无（wú）线电测控终端传输（shū）的（de）由地面（miàn）测控站上行信道（dào）送来（lái）的控制命令及数据，经计算处理，输出控制指令（lìng）给（gěi）执（zhí）行机构，实（shí）现对（duì）无人机中各种飞（fēi）行模态的控制和对任（rèn）务设备的管（guǎn）理与控制（zhì）；同时（shí）将无人机的状态数据及发动（dòng）机（jī）、机载电源系统、任务（wù）设备的工作状态（tài）参数实（shí）时传送（sòng）给机载无线电（diàn）数据终端，经无线电（diàn）下行信道发送（sòng）回地面测控站。
模块功能
各个功能模块（kuài）组合在一起，构成飞（fēi）行控制系统的核心，而主控制模块（kuài）是飞控系统核心，它与信号调理（lǐ）模块、接口（kǒu）模块（kuài）和舵机驱动（dòng）模（mó）块（kuài）相组合，在（zài）只需（xū）要修改软（ruǎn）件和（hé）简单改动外围电路的基础上可以满足一系列小型无人机的飞行控（kòng）制和飞行（háng）管理（lǐ）功能（néng）要（yào）求，从而（ér）实现一次开发，多（duō）型号（hào）使用，降低系统开发成本的（de）目的（de）。系统主（zhǔ）要（yào）完成如下功能：
（1）完成多路模拟信号的高精度采集（jí），包（bāo）括陀螺信号、航向（xiàng）信号（hào）、舵偏（piān）角信号、发动机转（zhuǎn）速、缸温信号、动静压传感器信号、电源电压信号等。
由于CPU自带A／D的精度和（hé）通道（dào）数有限（xiàn），所以使（shǐ）用了另（lìng）外的数据采集电（diàn）路，其片选和控（kòng）制信号（hào）是通（tōng）过EPLD中译码电路产生的（de）。
（2）输出开关量信号、模拟信号和（hé）PWM脉（mò）冲信号等能适应不同执行机（jī）构（gòu）（如方向舵机、副翼舵机（jī）、升降舵机、气道和风门舵机（jī）等（děng））的（de）控制要求。
（3）利用多个通（tōng）信信道，分别实现与机载数据终端、GPS信号、数字量传感器以及相关任务设（shè）备的通信。由于CPU自身（shēn）的SCI通（tōng）道配置的串（chuàn）口不能满足系统要求，设计中（zhōng）使用多串口扩展芯片28C94来（lái）扩展8个串口。
系统软件（jiàn）设计
该（gāi）系统的软件设计分为2部分（fèn），即逻辑电路芯片EPLD译码电路的程（chéng）序设计和（hé）飞控系（xì）统的应用程序设（shè）计。
逻（luó）辑（jí）电（diàn）路程（chéng）序设计
EPLD 用来构成（chéng）数字逻辑（jí）控制电路（lù），完成译码和隔离以及为A／D，D／A，28C94提供片选信号和（hé）读／写（xiě）控制信号（hào）的功能。
该软件（jiàn）的（de）设计采用（yòng）原理图输入和 VERILOG HDL语（yǔ）言编程的混（hún）合设计方式，遵循设（shè）计输入→设计实现→设计（jì）校验→器件（jiàn）编（biān）程（chéng）的流程。系统使用了两片（piàn）ispLSI1048芯（xīn）片（piàn），分别（bié）用（yòng）来实现对 A／D，D／A的控制和对串口（kǒu）扩展芯片28C94的控制，参数（shù）来源（yuán）于翼（yì）趣（qù）无人机网。
系（xì）统应用（yòng）程序（xù）设计（jì）
由于C语言不（bú）但能够（gòu）编写应用程序、系统程序，还能像汇编语言一样（yàng）直接对计（jì）算机硬件进行控制，编写的程序可移植性强（qiáng）。由于（yú）以DSP为核心设计的系统中涉及到（dào）大（dà）量对外设端口的（de）操作，以及考（kǎo）虑后续（xù）程（chéng）序（xù）移（yí）植的工作，所以飞控系统（tǒng）的应（yīng）用程序选用（yòng）BC 3．1来（lái）设计，分别实现飞行控制和飞行管（guǎn）理功能（néng）。
软件按照功能划分（fèn）为4个模块：时间管理模块（kuài）、数据采集与（yǔ）处理模块、通信（xìn）模块、控制律解算模（mó）块。
通过时间管理模块在毫秒（miǎo）级时间内对无（wú）人机进行实（shí）时控（kòng）制；数据采集模块采集无（wú）人机（jī）的飞行状态、姿态参数以及（jí）飞行（háng）参数、飞行状态及飞（fēi）行（háng）参数进行遥测编码（mǎ）并通过（guò）串行接（jiē）口（kǒu）传送至（zhì）机载数（shù）据终端，通过无（wú）线数（shù）据信道发送（sòng）到地面控制站进（jìn）行（háng）飞（fēi）行监控；姿态参数通过软件内部接口送控制律解算模块（kuài）进行解算，并（bìng）将结果通（tōng）过D／A通道送机载（zǎi）伺服系统，控（kòng）制舵机运行，达（dá）到调整、飞（fēi）机飞行姿态的目的；通信（xìn）模（mó）块（kuài）完成飞控计算机与其他机载外设之间的数据交换（huàn）功能。
利用高速DSP控制芯片在（zài）控制律计算和数（shù）据处理（lǐ）方面（miàn）的优（yōu）势及其丰富的外部资（zī）源，配（pèi）合大规模可（kě）编程逻（luó）辑器件CPLD以（yǐ）及串行（háng）接口扩展（zhǎn）芯片28C94设（shè）计小型机载飞控（kòng）计（jì）算（suàn）机，以其为核心设计的小型无人机飞（fēi）控系统具有（yǒu）功能全，体（tǐ）积小，重量轻（qīng），功耗低（dī）的特点（diǎn），很好地满足（zú）了小型无人机对（duì）飞控（kòng）计算机高精度、小型化、低（dī）成本的要求（qiú）。该设计（jì）已成功（gōng）应用于某验（yàn）证无（wú）人机系统。
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