无人机仿真系统是无人机飞行仿真试验的主要验证平台,对无人机系统的研制有着重要的意义。但日益发展的无人机系统在对无人机仿真系统的功能和性能提出更高要求的同时,却对无人机仿真系统的研制成本和研制周期提出了更严格的限制。传统的设计方法难以同时满足这两方面的需求,而利用快速原型技术则可以有效地降低系统的研制难度,加速研制进程。本文首先根据样例无人机的特性建立无人机对象、风场扰动以及执行机构和传感器的故障特性数学模型,同时对仿真软件的结构进行设计,为无人机仿真系统的设计奠定基础。其次,对快速原型技术在无人机仿真系统中的应用展开分析和研究。介绍快速原型模型的建立方法;设计仿真系统快速原型模型的采样率模式和任务模式,并对模型的优化策略和优化效果进行分析和测试;详细分析仿真系统快速原型模型代码的生成机制和运行形式,并进行软件在环等效性验证。之后,从实时多任务系统的角度,针对仿真软件的任务调度机制、调度策略和任务资源访问策略三个方面,对包含快速原型实现部分与传统方法实现部分的无人机仿真系统软件进行进一步的设计,实现在利用快速原型技术降低仿真系统研制难度、加速研制进程的同时,确保系统的实时性和可靠性。最后,搭建半物理闭环仿真验证平台,与飞行控制系统进行飞行仿真试验,对无人机仿真系统的功能和性能进行测试和验证。结果表明,快速原型技术在简化无人机仿真系统设计难度、缩短设计周期的同时,能够满足飞行仿真试验对无人机仿真系统的实时性和可靠性的要求。