小型固定翼无人机是一种灵巧轻便、成本低廉、安全易用的飞行器,在军事领域和民用领域都具有巨大的应用价值。随着小型无人机飞控任务的日趋复杂,传统低性能飞行控制系统和“裸机”开发方法已不能满足需要。本文提出一种基于ARM-Linux架构的飞行控制系统的嵌入式设计方法,研究基于嵌入式操作系统的多任务飞行控制系统的设计和实现。首先,分析了飞行控制系统的国内外研究现状和发展趋势,对现有的硬件方案和嵌入式操作系统进行了调研,确定了以ARM-Linux架构为基础的飞行控制系统设计方案。根据飞行控制系统功能要求以及软硬件设计需求,设计了飞行控制系统的总体方案,包括系统硬件平台和软件设计的基本结构和设计流程。为了实现飞行控制系统的功能需求,设计了基于高性能低功耗嵌入式处理器ARM Cortex-A9芯片IMX6Q的嵌入式飞行控制系统的硬件平台,其中包括飞控计算机、电源管理模块、PWM辅助模块、传感器模块、外部接口模块和其他外围模块。在搭建的硬件设计平台上,完成了嵌入式Linux操作系统的移植,并基于嵌入式Linux设计了多任务调度的飞行控制软件,包括对飞行控制系统软件的任务划分与优先级设计,根据多进程多线程技术对各个任务进行了详细设计。最后,通过单元测试、手控飞行等实验验证了硬件平台的可行性和软件设计方法的合理性。采用嵌入式方法设计飞行控制系统,使飞行控制系统具备多任务调度、可移植性好、易于二次开发等特点。