飞行器模型姿态的精确测量是风洞测控系统中最为关键的基础技术之一。通过对飞行器模型姿态的精确测量,可以获取各自由度的姿态信息,是分析飞行器空气动力学性能必不可少的重要技术之一。然而传统的姿态测试系统由于体积大、精度低等缺点,已难以满足风洞模型姿态测量的小型化、高精度等需求。本文根据设计要求,研究设计了一款微型化的飞行器模型姿态测试系统,它可以采集惯性传感器的信息,并根据采集到的数据进行相关的姿态计算。本系统具有微型化、高精度等特点,具有一定的实际意义与工程价值。本文首先对国内外研究背景及发展现状进行了介绍,然后根据姿态测试系统的设计要求与指标制定了总体设计方案。然后将系统整体分成若干个模块,并分别介绍了各个模块的设计方法与实现过程。本文的具体工作内容如下:1.姿态测试系统的总体方案设计。设计了系统的硬件总体方案,软件总体方案,系统安装及温度控制系统结构,以及姿态解算的算法方案等。这些功能模块构成一个完整的系统,实现了从信号的采集到处理,最后实现姿态解算的功能。2.姿态测试系统软件设计。完成了下位机软件的设计,包括模拟数据采集程序,数字数据采集程序的设计;完成了上位机软件,包括用户登录、系统初始化、参数设置、数据传输、数据显示、结果保存与管理模块的软件设计。3.对姿态解算算法进行了研究,设计了适用于静态环境下的姿态解算算法。并对静态姿态解算算法的设计过程进行了比较详细的论述。4.对本系统的整体性能及各个软件功能模块分别进行了测试与验证。测试结果表明静态环境下石英加速度计倾斜角度测试精度可达0.02°以内,俯仰角与横滚角解算精度满足要求,各个软件功能模块工作正常。姿态测试系统已经顺利通过客户的验收,验收的结果表明姿态测试系统的各项指标均能达到设计要求。