随着航空航天技术的飞速发展,无人机以其低成本和高灵活性等优势,在军用、民用和消费等领域正得到越来越广泛的应用。航迹预测则是保证无人机平稳安全完成飞行任务的关键技术之一,它将预测结果反馈给无人机飞行控制系统,为系统健康管理的决策提供信息支持。受限于无人机机载平台对实时性、功耗和体积的要求,基于向量处理器的嵌入式可重构计算系统以其低功耗、高性能的特点,可为航迹预测的实现提供通用性的计算平台。本文研制以异构ZYNQ So C器件为核心处理器的机载硬件平台。在此平台基础上,基于通用性强、高性能的向量处理器架构,面向航迹预测的实际应用,完成可重构计算系统的研制。并以EKF算法为例,进行实例设计,对系统的数据处理延迟、性能和功耗等方面进行测试与分析。首先,完成机载可重构计算系统硬件平台设计及研制。硬件平台以兼具通用处理器对串行任务的控制能力和FPGA并行计算能力的ZYNQ So C器件作为核心处理器,以DDR3 SDRAM作为数据存储器,以异步RS-422接口与无人机进行数据交互。其次,在硬件平台基础上,完成基于向量处理器的可重构计算系统设计。该系统能为向量计算加速,同时可为航迹预测提供高性能的计算平台、灵活便捷的外设通讯接口,以及大容量的外部数据存储。在ZYNQ的PL部分实例化向量处理器和RS-422通讯控制器,在PS部分设计软件程序代码,协同设计为机载可重构计算系统提供指令动态加载和与外设进行数据交互的能力。最后,以航迹预测算法中最典型的EKF算法为例,对机载可重构计算系统进行实例设计与分析。对系统的存储容量、数据处理延迟、性能和功耗等指标进行测试,根据结果分析本文研制面向无人机航迹预测的可重构计算系统的优势。