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飞行数据记录系统是航空电子系统的重要组成部分，随着科学技术的发展，无人机系统的复杂程度不断提高，对无人机飞行数据记录系统的存储速度、容量、可靠性要求也越来越高。如何研制出大容量的飞行数据记录系统，实现飞行数据的可靠存储是本文研究的关键问题。本论文以研究实现应用于无人机系统的大容量飞行数据记录仪为目的。在介绍国内外飞行数据记录仪的研究现状和发展趋势基础上，根据无人机特点，提出了无人机飞行数据记录仪的总体设计原理与实现方案，随后具体分析了各功能模块软硬件实现过程，最后根据前期方案的测试及研究成果，提出今后工作中的待改进之处。该飞行数据记录仪以FPGA为核心控制器，集成度高，灵活可靠；采用RS422为系统数据总线采集飞控计算机的各类飞行数据；采用串联NAND Flash作为存储介质，存储容量大、数据保存时间长；采用双片SRAM作为缓存介质，实现低速RS422串口总线数据与NAND Flash数据存储接口之间的缓存；采用USB作为数据卸载接口，卸载速率快、可靠性高；采用PC作为飞行数据卸载与处理平台，实现飞行数据的高速卸载与处理。文中详细论述了飞行数据记录仪各个数据通信接口的实现原理及方法，存储芯片NAND Flash的读写、擦除操作、动态坏块管理及数据校验的实现原理及方法，以及飞行数据处理的原理及算法实现。文中所论述的工作对以后应用于无人机系统的飞行数据记录仪研制奠定了坚实的基础，对应用于其它场合记录仪的研制也具有较好的借鉴意义。