无人机是目前国内外很多研究机构和高校的研究对象,因为其在军用和民用两方面都得到了广泛的应用,而飞行控制系统是无人机至关重要的组成部分,它决定着无人机的各种飞行性能,同时导航系统与飞行控制系统又有着密不可分的关系,因此该领域的研究工作迫切需要加强。本文针对无人机进行了飞行控制系统的整体开发、硬件设计、软件设计与调试和温度补偿及标定等。首先,介绍了惯性导航原理和GPS导航原理,包括坐标系及转换、常用捷联姿态算法、GPS定位,GPS算法等的介绍,为系统的整体方案设计提供了理论基础。其次,进行了飞行控制系统的总体方案设计及系统硬件选型,包括陀螺芯片、GPS及处理器的选择,电路原理图的绘制和PCB板的制作,以ARM作为系统的设计平台。设计了具有三轴陀螺仪的惯性导航系统与双天线GPS导航系统进行组合导航的硬件平台。再次,进行了飞行控制系统的软件设计与调试,包括陀螺A/D数据采样,PWM信号控制、GPS信号处理、RS232串口通讯电路等。基于组合导航技术,将陀螺仪数据与GPS接收数据进行了组合,提高了飞行控制系统导航的精度和可靠性。然后,探讨了飞行控制的基本原理、控制规律和遥控原理,实践了飞行控制的初步实现。最后,为了提高MEMS陀螺的测量精度,使用MATLAB利用实际采集数据,进行了温度补偿算法的仿真与验证,保证了系统在全温范围内工作的稳定性与精确性。另外,还对GPS进行了数据采样和处理,从而提高了GPS的定位精度。本文基于ARM处理器,设计了三轴陀螺仪,探讨并实现了无人机飞行控制系统。基于该系统,作者对实际应用中出现的问题进行了分析,并尝试多种算法提高系统精度。本文对于无人机飞行控制系统的开发具有一定的参考价值。