飞行控制软件作为无人机飞行控制与管理系统的核心,其性能的优劣很大程度上决定了无人机的飞行安全。本文以飞行控制软件的功能需求为基础,针对软件的易维护性、易扩展性和高可靠性的性能要求,结合模块化和软件总线的开发思路,完成了多节点协同分担式飞行控制软件的设计与研究。主要研究内容如下:(1)基于飞控计算机的硬件和软件开发环境,从飞行控制软件的功能和性能需求出发,采用分层设计思想,完成了飞行控制软件的架构设计,将软件分为操作系统层、硬件抽象层、管理层和应用层,设计标准接口数据交互机制,实现了软件层之间的协同与配合。(2)针对飞行控制软件功能任务之间紧密复杂的耦合关系带来的软件难以维护等问题,设计了一种基于高内聚、低耦合的任务划分方法,将功能任务划分为若干个相对独立的功能模块,并按照接口规范对功能模块进行了标准化封装,实现了应用层的模块化开发。(3)为了实现功能模块之间的协同配合,结合软件总线的开发思想,设计了模块管理器、资源管理器和基于时隙划分的模块调度器,实现了功能模块和软件资源的统一管理和调度,提高了系统的可扩展性和易维护性。(4)针对节点间的负载均衡问题,设计了静态负载分配算法和动态负载均衡策略,配合有效的模块迁移机制,保证了节点负载均衡性的同时,兼顾了调度费用的均衡性,从而提高了飞行控制软件的可靠性。在半物理仿真环境下对软件功能和性能进行综合验证,结果表明了基于软件总线的负荷分担式飞行控制软件在满足飞行控制功能的同时,还具有易维护、易扩展和高可靠性的优势。