随着无人机的广泛使用,研制出开发周期短、可扩展性强和可靠性高的飞行控制系统已经成为无人机应用领域的发展趋势。飞行控制软件作为飞行控制系统功能实现的载体,其结构直接决定了飞行控制系统的各项性能。因此为设计出可复用、易维护的飞行控制软件,达到缩短开发周期并提升系统可扩展性的目的,本文开展了以下工作:(1)针对飞行控制系统可扩展性不足的问题,选用分布式架构的飞行控制计算机作为硬件平台,并引入软总线结构,将飞行控制软件划分为应用层、软总线和操作系统三个层次,并分别对各层次进行了分析。(2)为了提高飞行控制软件的可维护性,结合软件模块化思想,以实现无人机各项功能为主要指导原则,将软件划分为若干个功能模块,并设计了功能模块的标准接口,实现了应用层的模块化开发。同时,综合评估模块间通信开销和节点负载,将功能模块分配至不同解算节点,提升了系统的整体性能。(3)为了实现功能模块之间的相互配合,设计了模块管理器、任务调度管理器以及数据管理器,实现了对功能模块和软件资源的统一管理,提高了系统的可维护性和可扩展性。(4)针对节点间的数据交互问题,设计了节点间的通信机制、系统硬件资源管理方法和节点间的时钟同步方案,实现了系统内各节点数据资源的共享和硬件资源的即插即用,为系统多节点协同运行提供了功能支持。在半物理仿真环境下对软件的各项功能和性能进行了测试验证,结果表明基于软总线的飞行控制软件在实现飞行控制功能的同时,还具有可复用、易维护的优势。