无人机飞行仿真主要有数学仿真和半物理仿真两种方式。数学仿真使用数学模型描述无人机动力学和运动学特性，可以快速验证无人机飞行控制逻辑及控制律；半物理仿真将飞行控制系统的部分实物接入仿真回路，仿真结果置信度高，但实现繁琐，开发周期长。针对数学仿真和半物理仿真各自的特点，本文应用快速原型技术设计开发了样例无人机仿真系统，实现了飞行控制系统功能的快速验证，提高了仿真结果的可靠性。在应用惯性空间牛顿刚体动力学理论建立了样例无人机六自由度非线性模型后，分析了大气风场扰动特性，建立了AHRS、GPS、气压计等机载传感器和舵机特性模型，为开发仿真环境快速原型奠定了基础。然后，针对样例无人机的仿真需求，给出了快速原型仿真软件的整体设计方案，并在MATLAB/Simulink环境下搭建了以无人机六自由度非线性数学模型为核心的仿真环境原型。在此基础上，应用RTW快速原型技术，以Real-Time Windows Target为目标配置，将仿真软件挂接在PC机的零环区内核，实现了PC机环境下的软件在环实时仿真。根据半物理仿真的硬件环境要求，应用RTW自动生成仿真软件实时代码，移植到PowerPC目标机中，实现了样例无人机飞行控制系统的半物理仿真。此外，本文利用FlightGear软件开发了无人机三维视景仿真界面，实时显示了样例无人机的飞行状态等视景信息。最后，本文从模型精确性、软件实时性和功能性三个方面，对软件在环仿真软件和半物理仿真软件进行对比验证，结果表明：基于RTW的无人机快速原型仿真平台模型精确，实时性好，仿真结果准确可靠，满足样例无人机实时仿真的需求。