飞行控制系统作为无人机的核心设备，负责无人机的自动驾驶和任务执行，保证自主飞行的安全稳定。随着无人机在军事和民用领域的广泛应用，无人机功能多样性和性能稳定性要求的不断提高，使得无人机飞行控制系统变得越来越复杂，基于文本规范的传统的飞行控制系统开发方法越来越难以满足开发周期短、成本低的要求。本文研究了一种利用快速原型设计技术开发无人机飞行控制系统的方法，使飞行控制系统能快速进行实时仿真和半物理仿真，加快开发进程，减少成本预算。首先，在对比传统飞行控制系统开发方法和快速原型开发方法优缺点的基础上，介绍了无人机飞行控制系统快速原型设计的流程。根据快速原型设计技术在飞行控制系统设计上的应用特点，设计了基于FlightGear的仿真环境，配合飞行控制系统实现PC在环的实时仿真和半物理仿真。然后，给出了飞行控制模型的整体设计方案，并对各个功能模块进行设计和实现，建立了Simulink中的飞行控制模型。利用MATLAB的快速原型设计工具Real-Time Windows Target将飞行控制模型转化成快速控制原型，进行PC在环的实时仿真，实现开发初期的系统验证。利用MATLAB的嵌入式代码生成工具Embedded Coder将飞行控制模型转化成飞行控制代码，经过平台移植形成能在飞行控制计算机上运行的飞行控制软件。最后，在半物理仿真环境下进行无人机全过程飞行仿真，对飞行控制系统自主导航、指令导航、人工导航三种导航方式进行了半物理仿真验证。验证结果表明：飞行控制系统实时性好，功能正确、有效，满足无人机飞行控制的要求。