无人机飞行控制计算机是飞行控制系统的核心子系统,其硬件平台、软件平台作为飞行控制计算机的重要组成部分,对整个系统性能有着至关重要的影响。本文以某定型项目无人机为背景,对原有飞行控制计算机的硬件、软件进行改进设计,以适应飞行控制计算机小型化、高性能的发展趋势。论文首先分别介绍飞行控制计算机硬件、软件的组成及国内外发展现状。接着以实验室为研究背景,指出硬件设计与软件设计存在的不足。基于传统栈接式PC104总线体系的硬件框架造成飞行控制计算机不易维护、不易小型化等问题;基于传统RTKernel实时内核的软件框架造成飞行控制计算机不易扩展、不易移植等问题。根据系统的性能指标、设计要求及通用化要求,提出插板式、小型化的硬件方案设计和基于μC/OS-II实时内核的软件方案设计。文中阐述了沿用PC104总线构架、且仅使用3块插板的高集成度硬件设计,具体说明每一功能模块的接口电路设计,包括模拟量、离散量、串行通信、机箱、电磁兼容等设计。在原理设计及制板的基础上实现第一版小型化飞行控制计算机原理样机。通过一系列板级硬件测试及改进设计方案的提出,完成第二版的工程实现。此飞控计算机硬件平台可维护性好、体积更小、重量更轻、成本更低、通用化更好。软件设计基于已完成的硬件设计,包括硬件功能模块的相关驱动程序设计,以及基于μC/OS-II实时内核的飞控软件移植。具体分析μC/OS-II实时内核的移植原理,探讨实现整个飞控软件移植的相关技术。此飞控计算机软件平台实时性好、可移植性好、利于软件同步维护及扩展需求。最后搭建半物理实时仿真系统,通过小型化飞行控制计算机、实时仿真设备及综合测试软件的相互通信,完成集成测试及仿真试验。对实验数据和结果进行分析、对比,论证了硬件设计方案、软件设计方案的可行性,验证了硬件设计、软件设计的正确性。实现本文的工程化目标。