飞控系统是飞行器的核心控制单元，其构成和功能可归纳如下：

一、主要组成部分

传感器模块

负责实时监测飞行器的状态与环境信息，常见传感器包括：

姿态传感器：

如陀螺仪（测量角速度）、加速度计（测量加速度）、磁力计（测量磁场方向）

位置传感器：如GPS接收器（提供经纬度、高度）、气压计（辅助高度计算）

环境传感器：如光流传感器、超声波传感器（用于避障）

飞控计算机模块

作为系统的运算核心，负责数据融合、控制算法运算及指令生成：

数据融合：

通过卡尔曼滤波器、互补滤波器等算法整合多源传感器数据，提高姿态和位置估计精度

控制算法：包括PID控制、模糊控制、神经网络等，用于计算控制指令（如油门、舵面角度）

功能划分：部分高端飞控系统（如eVTOL）还包含自动驾驶仪、飞行管理系统（FMS）等子模块

执行机构模块

将控制指令转化为实际动作：

电动执行器：

如电子调速器（ESC）、舵机、无刷电机，用于调节旋翼转速、舵面角度等

直接驱动装置：部分系统通过液压或气压装置直接控制机械部件

二、系统功能与架构

基础功能

姿态控制：

通过调整旋翼转速或舵面角度维持俯仰、滚转、偏航稳定性

导航定位：结合GPS、IMU等实现精确位置追踪与路径规划

飞行增稳：利用控制增稳系统（如副翼、方向舵）抑制荷兰滚、侧滑等不稳定模态

架构分层

感知层：

传感器模块负责数据采集

决策层：飞控计算机进行数据处理与控制算法运算

执行层：执行机构将指令转化为物理动作

三、典型应用场景

无人机：实现自主飞行、避障、精准降落等功能

eVTOL（电动垂直起降飞行器）：兼顾垂直起降与常规飞行控制

飞行汽车：管理多旋翼动力分配、转向控制及复杂飞行模式

四、关键技术

算法优化：通过自适应控制算法提升系统响应速度与稳定性

硬件集成：采用模块化设计（如PS模块、I/O模块）满足空间与性能需求

冗余设计：主/副飞控系统及紧急飞控机制保障飞行安全

飞控系统的设计需兼顾实时性、可靠性与扩展性，以适应不同飞行场景的需求。