飞（fēi）控系统是无人机的核（hé）心（xīn）控制装置，相当（dāng）于无（wú）人机（jī）的大脑（nǎo），是否装有飞（fēi）控系统也（yě）是无人（rén）机区别（bié）于普通航空模型的重（chóng）要标志。
在经历了早期的遥控飞行后，目（mù）前其（qí）导（dǎo）航控（kòng）制方（fāng）式已经发展为自主飞（fēi）行和智能飞（fēi）行。导航方式的改变对飞行控制计算机的精（jīng）度提出了更高（gāo）的要求；随（suí）着小型无人机执（zhí）行任（rèn）务复杂程度的（de）增加（jiā），对飞控计算机运算速（sù）度（dù）的（de）要（yào）求也更高；而小型化的要求对飞（fēi）控计算机的功耗和体积（jī）也提出了很高的要求。高（gāo）精（jīng）度不仅要（yào）求计算机的控制（zhì）精度（dù）高，而且（qiě）要求能够运行复杂的控制算法（fǎ），小型化（huà）则要求无人（rén）机的体（tǐ）积（jī）小，机动性好（hǎo），进（jìn）而要求控制计算机的体积（jī）越小越好。
在众多处理器芯片（piàn）中，最适合（hé）小型飞控计算（suàn）机CPU的芯片当属TI公司的TMS320LF2407，其运算速度以及众多的外（wài）围接口电路很适合用来（lái）完成对（duì）小（xiǎo）型无人机的实（shí）时（shí）控制（zhì）功能。
它（tā）采用哈佛结构、多级流水线（xiàn）操作，对数据和指令同时进行读取（qǔ），片内（nèi）自带资源（yuán）包括16路10位A／D转换器（qì）且带自动排序功能，保证最多16路（lù）有转换在同一转换（huàn）期间进行，而不会增加CPU的开销；40路可单独（dú）编程或复用的（de）通用输入（rù）／输出通（tōng）道；5个（gè）外部中断；集成（chéng）的串（chuàn）行通信（xìn）接口（SCI），可使其具备与系统内其（qí）他（tā）控制器进行异步（RS 485）通信（xìn）的能力（lì）；16位同步串行外围接口（kǒu）（SPI）能方便地用来与（yǔ）其他的外围（wéi）设备（bèi）通信（xìn）；还提（tí）供看门狗定时器模块（kuài）（WDT）和CAN通信模块。
飞控系统组成模块
飞（fēi）控系统（tǒng）实时采（cǎi）集（jí）各（gè）传感器测量的飞行状态数（shù）据、接收无（wú）线电测控终（zhōng）端传输的由（yóu）地面测（cè）控站上（shàng）行信道送来的控（kòng）制（zhì）命（mìng）令及数据（jù），经计（jì）算处理，输出（chū）控制指令（lìng）给（gěi）执行机构，实（shí）现对无（wú）人机中各种飞行模态（tài）的控制和对（duì）任务设备的管理与（yǔ）控制；同时将无（wú）人机（jī）的状态数据（jù）及发动机（jī）、机载电源系（xì）统、任（rèn）务设（shè）备的工作状（zhuàng）态参（cān）数实时传送（sòng）给机载无线电数据终端，经无线电下行信道发送回地面（miàn）测控站。
模块功能（néng）
各个功能模块组（zǔ）合在一（yī）起，构成飞（fēi）行控制（zhì）系统的（de）核心，而主控制模块是飞控（kòng）系统核（hé）心，它（tā）与（yǔ）信号调理模块（kuài）、接口模块（kuài）和舵机驱动模块相组合，在只（zhī）需要修改软件和简单改动外围（wéi）电（diàn）路的基础上可以满足一系列小型无人机（jī）的飞行控制（zhì）和飞行管理（lǐ）功（gōng）能（néng）要求，从而实现一次开发，多（duō）型号使用，降（jiàng）低系统开发成本的（de）目的（de）。系统主要（yào）完成如下功（gōng）能：
（1）完成多路模拟信号（hào）的高精（jīng）度（dù）采集，包括陀螺信号、航向信号、舵偏角信号、发动机转速（sù）、缸温信号、动静压传（chuán）感器信号、电源电压信号等。
由于CPU自带（dài）A／D的精（jīng）度（dù）和通道数有限，所以使（shǐ）用（yòng）了另外的数据采（cǎi）集电路，其片选和控（kòng）制（zhì）信（xìn）号（hào）是通过EPLD中译码电（diàn）路产生（shēng）的。
（2）输（shū）出开关（guān）量信号、模拟（nǐ）信号和PWM脉冲信号等（děng）能适应不同执行机构（如方向舵（duò）机、副翼舵机、升降舵（duò）机、气道和风门舵（duò）机等）的控（kòng）制要求。
（3）利用多个通信信道，分别实现与（yǔ）机载数据（jù）终端、GPS信号（hào）、数字量传感器以及相关任（rèn）务设备（bèi）的通信。由于（yú）CPU自身的（de）SCI通（tōng）道（dào）配（pèi）置的串口不能满足系统要求，设（shè）计中（zhōng）使（shǐ）用多（duō）串（chuàn）口扩展芯（xīn）片28C94来扩展8个串（chuàn）口。
系（xì）统软件设计
该系统的软件设计分（fèn）为（wéi）2部分，即逻辑（jí）电路芯（xīn）片EPLD译码电路的程序设计和（hé）飞控系统的（de）应用程序（xù）设（shè）计。
逻（luó）辑电（diàn）路程序设计
EPLD 用（yòng）来构成数字逻辑控（kòng）制电（diàn）路，完成（chéng）译码和隔离以（yǐ）及（jí）为A／D，D／A，28C94提供片选信号和（hé）读／写控制信号的功能（néng）。
该（gāi）软件的设计（jì）采用原（yuán）理图输入和 VERILOG HDL语言编程的（de）混（hún）合设计方式，遵循设计（jì）输入→设计实现→设计校验→器件编（biān）程的流（liú）程。系统使用了两片（piàn）ispLSI1048芯片，分别用来实现对 A／D，D／A的控制和对串口扩展芯片28C94的控制，参数来源（yuán）于翼趣无人机网。
系（xì）统应用程序设计
由（yóu）于C语言不但（dàn）能够编写（xiě）应（yīng）用程序、系统程序，还（hái）能像汇编语（yǔ）言一样直接对计算机硬（yìng）件进行控制（zhì），编写的（de）程序可移植性（xìng）强。由于以DSP为核心设计的系统中涉及（jí）到大（dà）量对外设端（duān）口的操作（zuò），以及考虑后续程序移植的工作，所以飞控系统的应用程序（xù）选（xuǎn）用BC 3．1来设计，分别实现飞行控制（zhì）和（hé）飞行管理功（gōng）能。
软件按照（zhào）功能划分为4个模块（kuài）：时间管（guǎn）理模（mó）块（kuài）、数（shù）据采集（jí）与（yǔ）处理模块、通信模块、控制律解算模块（kuài）。
通过时间（jiān）管理模（mó）块在毫秒级时（shí）间（jiān）内（nèi）对（duì）无人（rén）机进行实时控制（zhì）；数据采（cǎi）集（jí）模块采集无人（rén）机的飞行状态、姿态参数以及飞行参数、飞行状态及飞行参（cān）数进（jìn）行遥测编码并通过串（chuàn）行接口传（chuán）送至（zhì）机载数据终端，通过无线数据信（xìn）道发送到地面控制站（zhàn）进行飞行监控；姿（zī）态参（cān）数通（tōng）过软件内部接口（kǒu）送（sòng）控制律解算模块进行解（jiě）算，并将（jiāng）结果（guǒ）通过D／A通道送机载伺服（fú）系统，控制舵（duò）机运行，达到调整（zhěng）、飞机飞行（háng）姿态的目的；通信模块（kuài）完成飞控计算机与其他机载（zǎi）外设（shè）之间的数（shù）据（jù）交换（huàn）功能。
利用（yòng）高速（sù）DSP控制芯片在控制律计算和数据处理方面的（de）优势及（jí）其丰富的外部资源，配合大规模可编程逻辑（jí）器件CPLD以及串行接口扩展芯片（piàn）28C94设计小型机载飞控计算机，以其为核心设计的小型无（wú）人机飞控系统具有功能全，体积（jī）小，重（chóng）量轻，功耗（hào）低的特点，很（hěn）好地满（mǎn）足（zú）了小型无人机对飞（fēi）控计（jì）算机高精度、小型化、低（dī）成本的要求。该设计已（yǐ）成功应用于某验（yàn）证无人机（jī）系统（tǒng）。
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