飞控（kòng）系统是无人机的核（hé）心控制装（zhuāng）置（zhì），相当于无人（rén）机的大脑，是否装有飞控系统（tǒng）也是无人机区别于普通航（háng）空模型的重要标志。
在（zài）经历了早期的遥控飞行（háng）后，目前（qián）其导航控制方式（shì）已经发展为自主飞行和智能飞行。导航方式的改变对飞行控制计算（suàn）机的（de）精度提出了更高的要求；随着小型无人（rén）机执行任务（wù）复杂程度的（de）增加，对飞控计算机运算速度的要求（qiú）也更（gèng）高；而小型化的（de）要求对（duì）飞（fēi）控计算机（jī）的（de）功耗和体积也提（tí）出（chū）了很高的要求。高精度不（bú）仅要求计算机（jī）的控制（zhì）精（jīng）度（dù）高，而且要求（qiú）能够运行复杂的控制算法，小型化则要（yào）求无人机（jī）的体积小，机动性好，进而要求控制计（jì）算机的体积（jī）越小越好。
在众多处（chù）理器芯片中，最适合（hé）小型飞控（kòng）计算机CPU的芯片当属TI公司（sī）的TMS320LF2407，其运算速（sù）度以及众多的（de）外围接口电路很（hěn）适合用来完成对小型无人机的实时控制功（gōng）能（néng）。
它采用哈佛结构（gòu）、多级流水线操作，对数据和（hé）指令同时进行读（dú）取，片内自带资源包括16路10位（wèi）A／D转换器且带自动排序功（gōng）能，保证最多16路有转（zhuǎn）换在（zài）同一转换（huàn）期间进行，而（ér）不（bú）会增（zēng）加CPU的开（kāi）销；40路可单独编程或复用的（de）通用输入／输出通道；5个外（wài）部中断；集成的串行通信接口（SCI），可使其具（jù）备（bèi）与系统内其他控（kòng）制器进行异（yì）步（RS 485）通信的能（néng）力；16位同步串（chuàn）行外围接口（SPI）能方便地用来与其他的外围设备（bèi）通信；还提供看门狗（gǒu）定（dìng）时器模块（kuài）（WDT）和CAN通信模块。
飞控系统组成模块（kuài）
飞控系统实时采集各（gè）传感器测量的飞行状态（tài）数据、接收无线电测控终（zhōng）端（duān）传输的由地（dì）面测控站上行信道（dào）送来（lái）的（de）控制命令及数据，经计算（suàn）处理，输出（chū）控制指（zhǐ）令给执（zhí）行机构（gòu），实（shí）现对无人（rén）机中各种飞（fēi）行模态的控制和对任（rèn）务设备的管理与控制；同时将无人（rén）机的状态数（shù）据及发动机、机载（zǎi）电源系统、任务（wù）设备（bèi）的工（gōng）作状态参数实时传送给机载（zǎi）无线电数据终端（duān），经（jīng）无线电下（xià）行（háng）信道发（fā）送回地面测控（kòng）站。
模块功能
各个功能模（mó）块组合（hé）在一起（qǐ），构（gòu）成飞行控制系统的核心，而主（zhǔ）控制模块是飞控系统核心，它（tā）与信号调理模块、接口模块和舵机驱动模块相组合，在只需要修改软件和简单（dān）改动（dòng）外围电路的基（jī）础上可以（yǐ）满（mǎn）足（zú）一系列小型无人机（jī）的飞行（háng）控（kòng）制和飞行（háng）管（guǎn）理功能（néng）要（yào）求，从而实现一次开发，多型（xíng）号使用（yòng），降低系统开发成本（běn）的目的。系统主要完（wán）成如下功（gōng）能：
（1）完成多路模拟信（xìn）号的高精度采（cǎi）集，包括陀螺信号、航向信号、舵（duò）偏角信号、发动机转速、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（dù）和通道数（shù）有限，所以使用了另外（wài）的数据采集电（diàn）路，其片选和控制信号是通过EPLD中译码电（diàn）路产（chǎn）生的。
（2）输出开关（guān）量信号（hào）、模（mó）拟信号（hào）和PWM脉冲信号等能适应（yīng）不（bú）同执行机构（gòu）（如方向舵机、副翼舵机、升降舵机（jī）、气道（dào）和（hé）风（fēng）门（mén）舵机等）的控制（zhì）要求。
（3）利用多（duō）个（gè）通（tōng）信（xìn）信道（dào），分别（bié）实现与机载数据终端、GPS信号、数字量传（chuán）感器以及相关任务设（shè）备的通信。由于CPU自身的SCI通道（dào）配置的（de）串口（kǒu）不（bú）能满（mǎn）足系统（tǒng）要求，设计（jì）中使用多串（chuàn）口（kǒu）扩（kuò）展芯片28C94来扩展8个串口。
系统软件设（shè）计（jì）
该（gāi）系统的软件设计分为2部分，即逻辑电路芯（xīn）片EPLD译码电路的程序设计（jì）和飞控系统的应用程序设计。
逻辑电路程序设计
EPLD 用来构成数（shù）字逻辑控制电（diàn）路，完成译码（mǎ）和隔（gé）离以及为（wéi）A／D，D／A，28C94提供片选信（xìn）号和读（dú）／写控制信号的功能（néng）。
该软件的设计采用原（yuán）理图输（shū）入和 VERILOG HDL语言编程的混合设（shè）计方式（shì），遵循（xún）设（shè）计输入（rù）→设计实现（xiàn）→设计校验→器件编程的流（liú）程。系统使用了两片ispLSI1048芯片，分（fèn）别用来实现对 A／D，D／A的控制和对串口扩展芯片28C94的控制，参（cān）数来源于（yú）翼（yì）趣无人机网。
系统应用（yòng）程序设计
由（yóu）于C语言不但（dàn）能够（gòu）编写应用程（chéng）序、系统（tǒng）程序，还能像汇编语言一样直接对计算机硬件（jiàn）进行控制，编写的程序可（kě）移植（zhí）性强。由（yóu）于（yú）以DSP为核心设计（jì）的系（xì）统（tǒng）中涉及到大量对外（wài）设端口的操作，以及（jí）考虑后（hòu）续程序移植的工作，所以飞控（kòng）系（xì）统的应用（yòng）程序选用（yòng）BC 3．1来设计，分别（bié）实现飞行控（kòng）制和飞行（háng）管理（lǐ）功（gōng）能。
软件按照功能划分为4个模块：时间管理模块、数据采集与（yǔ）处理模（mó）块、通信（xìn）模（mó）块、控制律（lǜ）解（jiě）算模块。
通过时间管理模（mó）块在毫秒级时（shí）间内对无人机（jī）进行实时控制；数据采集模块采集无人机（jī）的飞行状态、姿态参数以及（jí）飞行参数、飞行状态及飞行（háng）参数进行遥（yáo）测编码并通过（guò）串行接口传送至机（jī）载数据终端（duān），通过（guò）无线数据信道发送到（dào）地面（miàn）控制站进（jìn）行飞行监控；姿（zī）态参（cān）数通过软件（jiàn）内（nèi）部接口送控制律解算模（mó）块（kuài）进行（háng）解算，并将结果（guǒ）通过D／A通道送机载伺服（fú）系统，控制舵机运行，达到调整、飞机（jī）飞行姿态的目（mù）的；通信模块完成（chéng）飞控计（jì）算机与其他机载（zǎi）外设之（zhī）间的数据交换功能。
利（lì）用高速DSP控（kòng）制芯片在控制律计（jì）算和数（shù）据处理方面的优势（shì）及其丰富的（de）外部资源，配合大规模可编程逻辑器件CPLD以（yǐ）及（jí）串行（háng）接口扩展芯片（piàn）28C94设计小型机载飞控计算机，以（yǐ）其为核心设计的小（xiǎo）型无人机飞（fēi）控系统具有（yǒu）功（gōng）能全，体积小（xiǎo），重量轻（qīng），功耗低的（de）特（tè）点（diǎn），很（hěn）好地满足了小（xiǎo）型无人机对飞控计算（suàn）机（jī）高精度、小型化、低成（chéng）本的要求。该设计已（yǐ）成功应用于某验证无人机系统。
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