高性能无人机是未来战场致胜的重要利器,飞行控制系统是高性能无人机核心组成部分,精准的质量质心测量是实现无人机飞行精准控制的重要前提。现有的质量质心测量系统大多是为特定型号而开发设计的,不具备通用性,因而不能满足本课题在承载量、安装尺寸以及测量精度等方面的要求。针对无人机尺寸大,形状不规则等特征,本文拟开展某型号无人机质量质心测量系统研制。首先分析无人机质量质心测量系统需求、技术要求等内容,对无人机质量质心测量系统机械结构进行设计,确定质量质心机械测量台的各部分组成,描述底座、上层测量架以及支撑架等结构的作用和功能,并对无人机的质量质心测量过程进行分解。其次,重点研究基于四点衡重法的无人机质量质心测量方法,分析柔性法质量质心测量基本流程,给出仪器坐标系、测量坐标系、中间坐标系以及无人机坐标系之间变换关系,并构建柔性法质量质心测量法数学模型。针对机械结构变形、机械加工精度、安装调平精度等因素带来较大测量误差,提出基于“开尔文耦合方式”的测量精度优化方法。然后针对无人机在测量过程中姿态调整速度不稳、扰动角度等因素带来的精度误差问题,提出基于模糊PID切换控制的无人机姿态控制方法,并通过仿真实验,对比分析无人机姿态调整切换控制方法、单一的模糊PID控制、固定参数控制方法等之间的差异。再次,本文通过分析无人机质量质心测量系统电气组成,结合压力传感器信号传输、采集以及控制要求,确定信号采集模块、工控机、配电箱、控制开关以及控制模块的具体选型。分析系统软件业务流程,设计软件操控界面和功能。最后,本文针对无人机质量质心测量系统提出的设计技术指标要求,对整个测量系统的性能进行了检验,开展了无人机质量质心测量系统测量实验验证。