飞行控制系统作为现代飞行器的核心组成部分，是一种具有自主导航、自动飞行控制、飞行任务规划能力的综合系统，对保障无人飞行器稳定自主飞行起着至关重要的作用。这就要求设计人员对飞行控制系统进行完善的开发和测试，确保无人飞行器的技术状态能够满足各类飞行任务。为了缩短研制周期、降低成本，在飞行控制系统应用到飞行器上之前，需要利用实时仿真平台对飞控系统进行测试验证。首先建立了涵道共轴旋翼无人飞行器的飞行动力学建模，完成了Matlab/Simulink飞行动力学仿真模型的搭建，得到了相关状态下的小扰动线化模型，对其操稳特性进行了分析，为飞行控制系统仿真实验提供了必备的被控对象。其次，进行了仿真平台的总体设计，完成了飞行控制系统软硬件设计，对飞控计算机和机载通信设备等组成部件进行了分析，落实了STM32和PC104处理器各自承担的任务，PC104处理器负责控制律解算，STM32处理器以串行通信方式实现了设备间的数据交互。再者，使用Simulink/RTW工具进行了飞行控制律设计和代码生成，结合VxWorks/Tornado工具将飞行控制律代码编译、下载到目标机，即飞控计算机，通过外部模式，可在宿主机上实时监视飞控计算机运行和参数调整。应用C#完成了被控对象模型及任务科目等程序设计，构成仿真控制台，实现动力学解算、飞行科目规划、仿真流程控制、实时数据显示和串口数据交互各功能模块。最后，构建了以飞行控制系统硬件和仿真控制台为核心的半物理仿真平台，设计了多种飞行科目，进行了飞行控制系统半物理仿真验证，仿真结果表明所设计的飞行控制系统和半物理仿真平台是可靠有效的。