袁安富，徐金琦，王 伟，马 浩

(南京信息工程大学 信息与控制学院，江苏 南京 210044)

随着科学技术的进步和时代发展的需求，无人机无论在军事还是民用领域都具有广泛的应用前景。近年来，对无人机领域的研究已得到国内外各大研究机构的重视，特别是微小型多旋翼无人机的研究得到迅猛的发展。微小型多旋翼无人机可广泛应用于军事侦察、高空拍摄、交通监控及自然灾害勘察等领域。因此，实现微小型多旋翼无人机的自主飞行具有重要的现实意义[1]。然而，实现无人机的自主飞行不可避免地要涉及到飞行器姿态、速度、位置这几个大方面的控制运算，因此对于控制器的运算能力有很高的要求。

现有的飞行控制系统一般采用ARM7、DSP等高速处理器作为控制芯片。对于这类单芯片飞控系统，一个控制周期内要完成数据采集、数据处理、控制运算及指令输出，同时还需将数据输出到监控系统，过重的负荷影响了系统的可靠性[2]。针对这一问题，本文设计了一种双芯片飞行控制系统，采用2个STM32F107VCT6处理器同时分工协作的机制,完成对飞行控制的任务要求。该系统设计结构可靠，运算处理能力强，稳定性高。

1 系统硬件设计

1.1 系统功能划分及硬件布局

多旋翼无人机自主飞行控制系统较为复杂，一般需要设计3类控制器：位置控制器、速度控制器及姿态控制器。同时还有姿态角推算，导航数据融合等算法[3]。

为了满足以上控制和算法要求，机载部分的硬件布局就显得尤为重要。……