无人机仿真对象的复杂多样化使得传统单机模式下的仿真系统由于可扩展性不足而难以满足仿真需求。本文针对传统单机开发模式的不足,结合部分仿真子系统功能相对固定的特点,提出并实现了节点功能可配置且具有重用性好、易维护、易扩展等优势的多节点协同仿真系统软件。本文主要贡献总结如下:(1)针对样例无人机对象各子系统特性,建立了样例无人机、传感器、伺服作动器以及大气风场的数学模型,实现了样例无人机在真实飞行环境中动力学和运动学特性的模拟。(2)针对仿真软件任务之间耦合关系紧密导致的软件维护难的问题,设计了层次化软件架构,实现了不同软件层的松散耦合。结合模块化开发思路和快速原型技术,设计了具备统一标准接口的节点应用层功能模块,提高了仿真系统软件的可重用性和易维护性。(3)为了实现功能模块的管理和节点间的数据交互,建立了仿真支撑环境,完成了数据分发机制和时钟同步功能的设计,并制定了与应用层数据交互的标准接口,满足了功能模块的重用和硬件资源的透明化的设计要求,使得功能模块按照对应接口规范开发后即可直接运行于支撑环境上,提高了软件的可扩展性。(4)针对软件同层次和跨层次任务调度问题,运用任务划分和优先级分配的方法,保证了仿真系统中各任务的实时调度。运用互斥和总线时序的方法设计了节点内部资源访问策略和节点间资源访问策略,解决了软件协同运行时资源竞争问题,保证了节点间协同运行的可靠性。软件的半物理仿真结果表明:软件功能和性能满足了无人机实时协同仿真的要求,软件在维护性、可扩展性、可重用性方面具有较强的优势。