基于模型直升机开发出来的小型旋翼空中机器人在近几年中得到迅速发展,并依靠其较高的灵活机动性,在各个领域展现出其独特优势。但是,由于小型旋翼空中机器人系统是一个极不稳定的非线性系统,因此,对其姿态的测量及导航飞行控制就成为当今空中机器人研究的一个热点领域。 由于小型无人直升机本身特点,飞行控制系统要求体积小、重量轻、精度高,可靠性好。针对以上问题,本文采用ATMEL公司的高性能ARM微控制器AT91SAM7SE512作为硬件的总体平台,进行了小型无人直升机飞行控制系统的总体设计；接着进行了飞行控制系统的软硬件设计,包括系统硬件选型、硬件电路设计等,在此基础上辅以多传感器的kalman滤波来进行姿态解算、飞行PID控制算法等系统软件,构建了一个结构紧凑、功耗低、可一展性强、成本低的超小型无人直升机飞行控制系统,并以测试结果-说明了系统的有效。 本文的章节安排如下： 第1章介绍了目前超小型无人直升机的应用领域和研究现状,介绍了飞行控制系统的发展状况。 第2章介绍了无人直升机飞行控制过程中的导航方程。 第3章描述了此飞行控制系统的具体硬件的选择和功能的实现。 第4章描述了此飞行控制系统的软件实现,包括ARM和AVR两部分软件。 第5章对飞行系统进行了测试并给出了测试结果。最后对全文做了总结,并对未来的工作进行了展望。