飞控（kòng）系统是无人机的（de）核心控制（zhì）装置，相当于无人（rén）机（jī）的大脑，是（shì）否装有（yǒu）飞控系统也是无人机区别于普通航空模型（xíng）的重（chóng）要标（biāo）志（zhì）。
在经历了早期的遥控飞（fēi）行后（hòu），目前其导航控制方式已经发展为自主飞行和智能飞行。导航方式的改（gǎi）变对飞行控制计算机的精度提出了更高的要求；随着小型（xíng）无人机执行（háng）任务复杂（zá）程（chéng）度的增加，对飞控（kòng）计算机运算速（sù）度的要（yào）求（qiú）也更（gèng）高；而小（xiǎo）型化的要求对（duì）飞（fēi）控计算机的功耗（hào）和体积也提出了很高的要求。高精度不仅要求计算机的控制精度高，而且要求能够运行复杂的控制算法，小型化则（zé）要求无人（rén）机的体积小，机动性好，进而要求控制计算机的体积越小越好。
在众多处理器芯（xīn）片中，最适合小型（xíng）飞控计算机（jī）CPU的芯片当属TI公（gōng）司的TMS320LF2407，其运算速度以及众多的外围接口电（diàn）路很适合用来完成对小型无（wú）人机的实时控制功（gōng）能。
它（tā）采用（yòng）哈佛结构（gòu）、多（duō）级流水线（xiàn）操（cāo）作（zuò），对数据和指令同时（shí）进行（háng）读取，片内（nèi）自带（dài）资源包括16路10位A／D转换器且带自动排序功能，保证最多（duō）16路有转换（huàn）在同一转换（huàn）期间进（jìn）行，而不会增加CPU的开销；40路可单独编程或复用的通用输入／输出通道；5个外部中（zhōng）断；集成的串行通信接口（SCI），可（kě）使其具备与系统（tǒng）内其他（tā）控制器进行（háng）异步（RS 485）通信的能力；16位同步串行外围（wéi）接（jiē）口（SPI）能方便地用来与其他的（de）外围设（shè）备通信；还提供看门（mén）狗定（dìng）时器模块（WDT）和CAN通信（xìn）模块。
飞控系统组成模块（kuài）
飞控系统实时采集各传感器（qì）测量的飞行状态数据、接收无线电测控（kòng）终端（duān）传输（shū）的由地面测控站上行信道送来的（de）控制命令及数（shù）据，经计算处理，输（shū）出控制指令给执行机构，实现对无人机中各种飞行模态（tài）的控制和对（duì）任务设备的管（guǎn）理（lǐ）与控制；同时将无人机的状态数据（jù）及发动机、机载电源系统、任务设（shè）备的工作状态参数实时传（chuán）送（sòng）给机载无（wú）线电（diàn）数据终端，经无线电下行信道发送回地面测控站。
模块功能
各个功能模块（kuài）组合在一起，构成飞行控制系统（tǒng）的核（hé）心，而主（zhǔ）控制模块是（shì）飞控系统核心，它（tā）与信号调（diào）理模块、接（jiē）口模块和（hé）舵机（jī）驱动模（mó）块相组合，在只需要修改软件和（hé）简单改动外围（wéi）电路的基础上可以（yǐ）满足一系列小型无人（rén）机的飞行控（kòng）制和飞行（háng）管（guǎn）理功能要（yào）求（qiú），从而实现一次（cì）开（kāi）发，多型号使用，降低系统（tǒng）开发（fā）成本的目的。系统主要（yào）完成如下功能：
（1）完（wán）成多路模（mó）拟（nǐ）信号的高精度采集，包括陀螺信号、航向信号、舵偏角信号、发动机转（zhuǎn）速、缸温信号、动静压传感器信号、电源（yuán）电压信号等。
由于CPU自带A／D的精（jīng）度和（hé）通道（dào）数有（yǒu）限，所（suǒ）以使用了（le）另外的数（shù）据采（cǎi）集电（diàn）路（lù），其片选（xuǎn）和控制（zhì）信号是通过EPLD中译码电路产生的。
（2）输（shū）出开关量信号、模拟信号和PWM脉冲信号等能适应不（bú）同（tóng）执行机构（gòu）（如方向（xiàng）舵机、副翼舵（duò）机、升降舵机、气（qì）道和风门舵机等（děng））的控制（zhì）要（yào）求（qiú）。
（3）利（lì）用多个通信信道（dào），分别实现与机载数据终端（duān）、GPS信号、数字（zì）量传感器以及相关任务（wù）设备（bèi）的通（tōng）信（xìn）。由于（yú）CPU自身的SCI通道配置（zhì）的串口不能满足（zú）系统要求，设计中使（shǐ）用多串口扩展芯片28C94来扩展8个串口。
系统软件设计
该系（xì）统的软件设计分（fèn）为（wéi）2部分，即逻辑电（diàn）路（lù）芯片EPLD译码（mǎ）电路（lù）的程序设计和飞控系统（tǒng）的应用程序（xù）设计。
逻辑电路程序设（shè）计
EPLD 用来（lái）构成数字逻（luó）辑控制电路，完成译码和隔离以及为A／D，D／A，28C94提（tí）供片选信号和读／写控制信号的（de）功能。
该软件的（de）设计采用原理图输入和 VERILOG HDL语言编程的（de）混合设（shè）计方（fāng）式，遵循设计输（shū）入→设计实现→设计校验→器件编程的流程（chéng）。系统使用了两片ispLSI1048芯片，分别用（yòng）来实现对 A／D，D／A的控（kòng）制和（hé）对串口扩（kuò）展（zhǎn）芯（xīn）片28C94的控制（zhì），参数来（lái）源于翼趣无人机网。
系统（tǒng）应用程序设计
由于C语言不（bú）但（dàn）能够编写应用程（chéng）序、系统程序，还能像汇编语（yǔ）言一样直接对计算机（jī）硬（yìng）件进行控制，编（biān）写的程（chéng）序（xù）可移（yí）植性强。由于以DSP为核心设计的系统（tǒng）中涉及到大量（liàng）对外设端口的操作，以及（jí）考虑后续程序移（yí）植的工作（zuò），所以飞控系统的应用程（chéng）序选用BC 3．1来设计，分别实现飞（fēi）行控制（zhì）和（hé）飞行管理功能。
软（ruǎn）件按照功能划分为4个（gè）模块：时间管（guǎn）理模块（kuài）、数据采集与处理模块、通信模块、控制律解算模块。
通过时间管理模块在毫秒级时间内对无人机进行实（shí）时控制；数据（jù）采集模块采集无人机的飞行状（zhuàng）态、姿态参数以及（jí）飞（fēi）行（háng）参数、飞行状态及（jí）飞行参数（shù）进行（háng）遥测编码并通（tōng）过串行接口传（chuán）送至（zhì）机（jī）载数据（jù）终端，通过无（wú）线数据信道（dào）发（fā）送到（dào）地面控（kòng）制站进行飞（fēi）行监控；姿态参数通过软件内部接（jiē）口（kǒu）送控（kòng）制律解算模块进（jìn）行解算，并将结果通过D／A通道送（sòng）机载伺服系（xì）统，控制舵机运行，达到调整、飞机飞行（háng）姿态（tài）的目（mù）的；通信模块完（wán）成飞（fēi）控（kòng）计算机（jī）与其他机载外（wài）设（shè）之间的数据（jù）交换功能。
利用高速DSP控制（zhì）芯片（piàn）在控制律计算（suàn）和数（shù）据处理方面（miàn）的优（yōu）势及其丰富的外（wài）部资（zī）源（yuán），配合大规模（mó）可编程逻辑器件CPLD以及串行（háng）接口扩（kuò）展芯片28C94设计小型（xíng）机载飞控计算（suàn）机，以（yǐ）其为核心设计的小型无人机飞控系统（tǒng）具有功能全，体积小，重量轻，功耗低的特点，很好（hǎo）地满足了（le）小型无人机对飞控计算机高精度、小（xiǎo）型化、低成本（běn）的（de）要求。该设计（jì）已成功应用于某验证无人机系统（tǒng）。
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