常见的小型飞行器通常包括固定翼飞行器、直升机和多旋翼飞行器,其中中小型四旋翼飞行器又是市场的主流。消费类小型四旋翼飞行器的基本功能包括视频拍摄,能够自主飞行和自主避障等。随着小型旋翼飞行器市场需求的不断增长以及元器件、控制技术的不断进步,小型四旋翼的设计朝向更高画质的视频采集、便携、长续航时间,自主性更高的避障飞行等方面发展。本文主要研究小型四旋翼飞行器飞控的硬件设计,说明如何通过硬件设计的改善来满足现行小型四旋翼飞行器轻便便携条件下实现高清画质、长航时等要求。本文的主要研究的主要内容包括以下四点:1)说明当前四旋翼飞行器设计的发展方向以及给硬件设计带来的挑战;2)结合目前小型四旋翼飞行器主流控制平台的发展,选择符合设计要求的主控芯片,分析电源需求并完成电源系统设计以及和四旋翼飞控相关的电调、感应器单元的硬件电路设计;3)阐述各功能单元主要芯片的特点及选型理由,以及针对有重量要求和电路板面积限制下电源系统器件的选型和优化传输功率的方法。特别是在电源系统的设计中如何实现外围器件的精准选型,从而实现性能和成本的平衡;4)系统的性能测试。完成系统整体的功能测试以及主要功能模块的性能测试,并验证测试结果是否符合所提出的设计要求。本文从小型四旋翼飞行器飞控系统的硬件设计具体要求及难点出发,结合相关单元的设计优化以及验证测试,完成了小型四旋翼飞行器飞控系统硬件设计的工程实践。本文的研究主要在工程上为当前的小型四旋翼飞控硬件设计提供了实际的参考。