无人直升机以其自身独特优势，在军事、民用及科学研究上发挥越来越显著的作用，并成为国内外日益关注和研究的重点。飞行仿真实验是无人直升机研制过程中必不可少的重要环节，能够有效地缩短研制周期、减少科研成本，降低试飞风险。本文通过对无人直升机仿真系统中的动力学模型模块、仿真程序、桌面应用软件等子系统的设计，构建了满足实际工程应用需求的飞行仿真系统，并在无人直升机研制中得到成功应用。针对当前无人直升机仿真验证环境的需求，本文在详细介绍国内外无人直升机及其仿真技术发展现状基础上，按照功能模块划分的思路，提出了仿真系统整体设计方案。首先，在动力学模型模块中，完成了多种模型通用接口及大气环境的设计，分别实现了仿真系统中不同模型的嵌入和实际飞行环境的模拟功能；在传感器模块和执行机构模块中，分别实现了传感器的数字仿真和物理特性的模拟以及实物舵机和数字舵机的半物理仿真验证。其次，结合实际工程项目的需求，为仿真系统实现了串口和网络UDP两种通信方式。而后，通过对人机交互界面环境需求的总体分析，利用Tilcon开发工具，提出了Pgmlink设计思路，对仿真控制界面进行重新设计与布局，构建了一个完善的无人直升机仿真验证平台。最后，通过内置和外置动力学模型飞行仿真对比验证方式，对本文所研究的内容进行了仿真实验。仿真结果表明，所设计的飞行仿真系统软件功能完善、逻辑合理、性能优越，同时也证明了此飞行仿真系统能够满足多种仿真任务需求。