小型直升机是一个具有静不稳定、非线性、多变量、强耦合的复杂被控对象。较固定翼飞机而言，它具有悬停等灵活、机动的飞行性能。因此，在军事和民用方面的需求日益增多。进行小型无人直升机飞行控制系统的研究和研制具有广泛的应用前景和极其重要的现实意义。本文首先综述了目前小型无人直升机及其飞行控制系统的研究现状，结合现代导航技术发展的特点，详细阐述了飞行控制系统硬件设计的主要思想。经过分析研究和选型，设计了以DSP为硬件核心的飞行控制系统的总体方案和硬件电路，包括系统传感器数据采集电路、伺服电机控制电路、电源电路等硬件功能模块，构建了一个结构紧凑、功耗低、可扩展性强、低成本的小型无人机飞行控制系统硬件平台。在此基础上，重点对飞行控制系统的关键部分导航系统进行了深入的分析，提出并实现了一种应用扩展Kalman滤波算法实现多传感器信息融合的导航方法，为飞行控制提供准确而稳定的直升机姿态、速度和位置信息。最后，分别对硬件平台的每个功能模块的软件实现进行论述，给出了部分程序流程图。研究表明，基于DSP设计的小型无人机飞行控制系统，可以有效地提高导航系统的精度和速度，减小系统的体积，功耗和成本，使系统具备更好的应用价值，市场前景和军事意义。