随着无人机技术的高速发展,军用、民用无人机在许多领域已经得到了广泛的应用。飞行控制系统作为无人机的大脑,充分有效的测试与验证是保证飞行控制系统正确性的重要手段。在飞行控制系统设计前期大规模的全数字闭环仿真测试与验证为初步设计的正确性提供坚实的基础。传统的快速原型化阶段闭环仿真试验存在准备周期长、人工操作环节多、无法大规模批量化等缺点。因此研究飞行控制系统闭环仿真的自动化、批量化执行并实现自动仿真执行工具具有非常重要的现实意义。本文以基于模型的飞行控制系统设计方法为基础,通过编写过程控制脚本程序实现设计模型到仿真执行内核,再通过资源管理及仿真自动化执行工具完成对仿真内核的自动化仿真执行,最终完成对飞行控制系统的验证。首先,基于软件工程理论,对无人机飞行控制系统快速原型化过程进行业务系统建模,采用活动图和流程图等方式进行业务系统建模,通过对活动图的分析与描述,建立飞行控制系统快速原型化过程的用例图,并对每个用例进行分析,提炼出详细的条目化的功能需求、性能需求以及原始的界面使用需求。然后,依据需求分析结果对整个软件进行架构设计,将整个软件分为自动生成模块、资源管理模块和仿真自动执行模块三个模块,并对各个模块进行概要设计。自动生成模块基于飞行控制系统模型设计工具Matlab/Simulink开发,通过解析模型接口结构、构建模型接口描述文件生成一套自描述仿真内核。资源管理模块作为主要的人机交互界面为所有闭环仿真软件提供一套管理平台,用于管理仿真节点、自动生成测试用、自动回收测试数据等。仿真自动执行软件,采用平衡负载调度的内核算法,实现多个目标节点并行自动化仿真执行。最后,对各个模块进行详细设计并完成软件实现。使用Matlab/Simulink的M语言设计并实现了一套能够将设计模型转化为动态库仿真内核的自动化执行脚本程序,使用python语言进行自动化仿真资源的管理和测试用例自动生成,并使用C++开发了一套能调用仿真内核动态库并自动执行的运行模块。这三个模块紧密结合,最终实现自动化闭环仿真。。综上所述,本文经过需求分析、概要设计、软件实现、软件部署测试,证明了软件在功能、性能上能够实现无人机飞行控制系统闭环的自动化仿真执行,实现了无人机飞行控制系统设计快速原型化。