随着无人机的功能越来越复杂,对飞行控制系统的功能和性能要求也越来越严格,飞行控制与管理软件(简称飞行控制软件)作为任务执行的载体,直接决定了飞行控制系统的性能。本文针对飞行控制系统高性能和高可靠性的要求,基于软总线的设计思路,设计了具有多节点协同和故障容错功能的飞行控制软件,满足了高性能无人机对飞行控制系统的要求。论文在分析了传统飞行控制软件存在的问题和目标系统软硬件开发平台后,从飞行控制软件功能和性能需求出发,结合软总线思想,提出了基于软总线架构的飞行控制软件总体设计方案,将软件划分为应用层、管理层、硬件抽象层和操作系统层四个层次,并对各层次结构进行了设计。然后,基于软总线接口规范,详细设计了遥控遥测、导航制导等具有标准接口的功能模块和模块调度管理机制,满足了无人机控制需求和软总线模块管理要求。在此基础上,从功能、任务和数据三个方面,应用软总线技术设计了模块管理器、任务管理器和资源管理器,实现了飞行控制软件资源的统一、协同管理。为了满足多节点协同工作要求,设计了多节点同步方法和数据通信机制,实现了飞控任务的负荷分担和节点间无缝协作配合。同时从系统容错需求出发,根据节点自检测和互检测的故障检测结果,制订了模块迁移综合评价机制,设计了基于合同网的功能模块迁移方法,实现了对故障节点隔离与重构,满足了飞行控制系统对可靠性的需求。最后,对飞行控制软件功能进行综合验证,结果表明负荷分担式飞行控制软件满足飞行控制、飞行管理和容错功能要求,具有较高的可靠性。