飞行控制计算机作为无人机飞行控制系统的核心单元完成对无人机的飞行控制与管理。新型飞行控制计算机需要高精度的实时数据采集单元,以获取各种信号类型的机载传感器的信息,特别如过载、迎角、高度、空速等变化速度快、要求精度高的信号。本文根据这一需求开展了飞行控制计算机高精度模拟量单元的研究。本文首先结合飞行控制计算机在飞行控制系统中的地位、作用与性能指标,提出了对飞行计算机模拟量单元的相关功能与性能需求,确立了具体研究目标。通过分析模拟量数据采集精度影响因素、所受干扰类型特征等,提出针对性解决措施,确定了基于FPGA的高精度飞行控制计算机模拟量输入输出单元的总体方案设计。其次,根据总体设计方案,采用模块化设计思想,将模拟量输入输出单元分解成硬件上相互独立,功能上又相互协调的功能模块。针对数据采集高速、高精度的要求,设计了抗电磁干扰硬件电路,在此基础上完成了硬件系统详细设计与研制。为了进一步降低电磁干扰、热噪声等的影响,通过傅立叶变换相关理论在采集单元设计、研制过程中,对采集信号进行动态性能与频谱特性分析,获得了主要干扰源特征。根据干扰特征分析结果,采用分布式算法完成了FIR数字滤波器设计,进一步提高了数据采集精度。同时设计开发了模拟量单元驱动软件和数据采集与处理软件,并将此软件镶嵌到飞行控制软件,验证了软件的功能。最后,本文对模拟量单元各模块功能与性能进行了试验验证与分析,并对模拟量输入输出模块数据采集精度进行了测试。测试结果表明,模拟量单元模拟量输入有效采样精度达到14位,模拟量转换器输出的分辨率为16位。通过搭建的半物理仿真平台,进行了飞行仿真试验验证,通过飞行轨迹显示软件和测控软件,验证了模拟量输入输出单元功能与性能,该单元在通信可靠性、实时性等方面的性能指标。试验结果表明该单元能满足新型飞行控制计算机模拟量输入输出功能与性能要求。