无人机飞行控制系统软件是无人机完成各项功能的重要角色,传统无人机软件的设计方法采用人工编码,随着飞行控制系统功能复杂性的提高,人工编码存在着一些不足,比如代码的开发效率和安全性要求。本文主要研究了一种新的无人机飞行控制系统软件开发方法。使用高安全性软件开发环境(Safety-Critical Application Development Environment,简称SCADE)设计、开发无人机飞行控制系统软件,并通过半物理飞行仿真试验进行测试,验证了设计的正确性。首先介绍了SCADE软件的理论背景和关键概念,介绍了SCADE软件可视化的建模方法,确定对飞行控制系统软件设计分为两部分:对连续控制采用数据流图方法,对离散状态逻辑控制采用安全状态机方法。其次在SCADE软件设计环境中建立了某型无人机的六自由度非线性数学模型,并利用龙格库塔法进行微分方程解算。再次按照SCADE开发嵌入式软件的程序设计流程,即通过直观的图形化建模,通过模拟仿真保证设计的功能正确性,通过形式验证保证设计的安全性,最终自动生成可直接面向工程的嵌入式飞行控制软件C代码。通过对由SCADE自动生成的C代码与实际飞行控制计算机硬件驱动程序进行集成,得到完整的飞行控制软件。最后通过半物理实时仿真试验,验证了采用SCADE设计飞行控制软件的正确性。实际飞行控制软件设计过程与测试结果表明,SCADE在很大程度上实现了软件开发的自动化,节约了开发成本和开发时间,并具有很高的安全性特征,满足无人机飞行控制系统软件开发要求。