航电系统地面测试验证需要实现全飞行包线的仿真验证,在此验证过程中飞行导引控制系统是重要的信息激励源,其提供飞机数十种手动或自动工作模式的转换,以及整个飞行包线仿真工作模式激励数据,是保证航电系统进行全飞行包线仿真测试的重要激励系统。但由于一般大型客机典型工作模式就有几十种,在模式转换时容易出现条件冲突,模式混淆等问题。本文即在此背景下开展对大型客机飞行导引控制系统工作模式的研究,主要工作如下:首先,研究了飞行导引控制系统的功能及相关架构,并对飞行导引控制系统工作模式进行了划分和设计。分析了与飞行导引控制系统功能相关的飞行模式控制板、飞行指引、自动驾驶和自动推力。再结合工作模式功能特性,将飞行导引控制系统划分为横向模式、垂直模式和多轴模式,并详细对各工作模式下的子模式做了具体设计分析,包括各工作模式接通、断开及抑制接通的条件。在分析设计的基础上,总结了工作模式耦合及功能指令交叉情况。然后,结合工作模式的功能及分析设计,研究了基于有限状态机理论的工作模式转换逻辑设计方法,并通过Stateflow完成了在Simulink环境下的工作模式转换验证。将工作模式抽象成离散事件并基于有限状态机理论对工作模式转换模型进行了总体设计,根据设计流程分别完成了横向模式、垂直模式和多轴模式的状态机实现。再利用Stateflow工具的建模优势,构建并完善工作模式转换模型,模拟飞机飞行各阶段,对工作模式转换模型进行了验证。验证结果表明所设计的工作模式转换模型均能正确地完成逻辑转换。最后,在集成测试环境中,对工作模式转换模型进行了测试验证。在Prepar3D仿真引擎上,完成虚拟飞行模式控制板的开发,以实现人机交互功能。选取通用飞行动力学模型用来提供工作模式的控制率。再结合设计的工作模式模型完成集成测试环境搭建。仿真测试结果表明了飞行导引控制系统工作模式控制逻辑设计的正确性和可靠性,也为集成测试平台其他相关系统的集成测试提供了飞行环境的数据激励。