低空经济引爆芯片产业！“飞控大脑”成技术核心，谁家抢占主控赛道C位？

(电子发烧友网报道 文/章鹰) 2025年11月14日到16日，在27届高交会的9号馆内，在国之重器、科技巨头产业链专区，亿航智能带来的载人电动垂直起降航空器（eVTOL）EH216-S吸引了众人目光。这是目前全球唯一一款拿到适航三证的载人eVTOL。亿航智能创始人、董事长兼CEO胡华智对媒体表示，我们在本届高交会上收获多方关注及多次意向询问，也让公众近距离感受低空经济的魅力，为其商业运营奠定基础。

图：亿航智能EH216-S 电子发烧友拍摄

据悉，在高交会低空经济产业展区，中国低空产业200多家企业群体亮相，展示从材料到应用场景的完整生态。2025年，国内eVTOL产业已形成多元竞争格局，比如在整机研发领域，亿航智能、峰飞航空、时的科技、御风未来、沃兰特、览翌等企业崭露头角，成为创新主力军。

低空飞行器的飞控系统（Flight Control System）是飞行器的“大脑”，其硬件围绕“主控单元+多类传感器+通信链路+电源管理”四大模块构建，其核心就是通过微控制器，再通过串行总线扩展高精度传感器，并集成各种传感器、通信模块、电源管理单元以及与执行机构（如电调和电机）的接口。无人机、eVTOL飞控系统主要采用的是32位MCU/MPU，本文将重点汇总这个方向国内、国际芯片厂商的主力产品。

无人机飞控系统对MCU的要求和主流方案

飞控系统主要由硬件和软件两大部分构成，两者紧密协作，共同实现无人机的飞行控制功能。主控单元MCU作为飞控系统的“CPU”，负责运行控制算法和处理数据。由于需要处理大量数据并保证极高的实时性，MCU的计算能力至关重要。在无人机的飞控系统中，对MCU的硬性要求包括高实时性、高计算能力和高外设集成度要求迫切。

英飞凌XMC4500系列，基于 ARM Cortex-M4 内核，主频高达 120 MHz，集成浮点单元，适合运行复杂的飞行控制与传感器融合算法。在飞控系统中能从飞行控制精度、续航保障、安全防护到开发适配性等多方面发挥优势，契合多旋翼、植保等各类无人机的飞控需求。

来自英飞凌官方网站

该系列产品具备高精度外设支撑和精细化控制，其配套的飞控方案可搭配 Invensense MPU9250 等高精度 IMU，支持 9 轴和 6 轴模式，能精准捕捉无人机姿态变化；还可接入 DPS310 高分辨率压力传感器，为定高飞行提供可靠数据支撑。

同时该系列拥有 44 路 PWM 定时引脚和多组定时器，能生成精准的电机控制信号，配合 IR2301 驱动器等组件，实现对多旋翼电机转速的精细化调节，保障飞行平稳性。

该系列电源电压适配范围为 3.13 - 3.63V，适配无人机常用的锂电池供电体系，且芯片架构经过节能优化。它的工作温度范围覆盖 - 40℃到 125℃，即便无人机在高空低温环境或夏季地面高温环境下作业，飞控系统也能稳定运行，避免因温度极端波动导致的控制失常，保障户外作业场景的可靠性。

ST的STM32系列MCU多款产品在无人机上有使用。今天重点介绍的是意法半导体推出的STM32F4系列的单片机，STM32F4系列的单片机是基于M4内核框架设计,最高主频可达168Mhz,内部SRAM最大192K字节，支持单精度浮点运算，拥有6个串口，24个ADC采集通道，12个16位定时器和2个32位定时器。主频最高达到168Mhz 的STM32F405RGT6性能强，主要应用在尺寸大，高端的飞控上。主频为100MHz的STM32F411CCU6则主要应用在小型或者经济型飞行主控上。

兆易创新的GD32系列MCU在无人机飞控领域有广泛应用，主要涉及飞控主控芯片、电调模块及开源飞控方案的国产化替代。GD32F4XX系列：作为STM32F405RG的替代，主频达240MHz，支持Betaflight开源平台，已打通BETAFLIGHT源代码，适用于姿态解算、信号处理等核心控制任务。

eVTOL飞控系统对MCU的要求和主流方案

eVTOL技术系统包括：动力推进系统、飞控系统、导航系统、通讯系统以及机体。eVTOL的飞行控制需要解决基于多旋翼垂直起降、基于常规固定翼水平飞行以及垂直-水平两种飞行模态的平稳切换等技术难题。eVTOL必须使用具备功能安全认证的处理器来做主控的，特别是具备使用“功能安全认证”至少需要达到ASIL-D级别，这类芯片的核心特征是，不仅能够完成计算，还能时刻“自检”是否算错了。eVTOL 飞控对 MCU 的硬性指标概括为：高算力、高实时、高安全、高冗余、高集成、高带宽通信和全温区 、长寿命（工业 –40–105 °C 甚至车规 –40–125 °C 等级，10 年以上供应周期，支持 AEC-Q100 或航空级筛选）。主流的MCU供应商有NXP、英飞凌、TI、瑞萨等异构方案。

以亿航智能（EH216 系列）为例，综合供应链信息与行业调研，其飞控计算机采用“双冗余异构架构”。

主计算节点为 NXP S32G274A（4×Cortex-A53 + 3 组双核锁步 Cortex-M7，ASIL-D 认证，集成 17 路 CAN-FD 和 2×10 Gb TSN 以太网），负责飞行管理、传感器融合、AI 导航和空地链路。实时控制子板另配 S32K3（Cortex-M7）或 Infineon TC3xx 系列，专责电机驱动、电池监控和紧急备份降落。

‌NXP S32G274A是恩智浦（NXP）推出的车规级处理器，专为电动垂直起降飞行器（eVTOL）设计，提供高性能、安全认证的飞行控制解决方案‌。其异构多核架构（ARM Cortex-A/M内核）支持并行处理AI导航、实时控制及多传感器融合（LiDAR、视觉）。通过ASIL-D功能安全（ISO 26262）与航空级冗余设计，确保符合适航要求的容错运行。

NXP S32G274A集成高速网络通信（CAN FD、TSN以太网），实现与推进系统、电池及地面站的低延迟交互，硬件安全引擎（HSE）保障数据和OTA升级的安全性。适配实时操作系统（QNX、AutoSAR），并依托恩智浦开发工具链，加速通过认证的航电系统部署。

英飞凌的代表型号是AURIX系列，包括TC3xx与TC4xx。AURIX的TriCore架构从设计之初就是为ASIL-D而生，其多核加锁步核的架构、完善的文档支持，使其成为全球汽车和新兴eVTOL厂商的首选。

瑞萨RH850系列/U2B MCU，是专门为汽车市场设计的MCU，采用业内领先的车规28纳米工艺，RH850配备多达4个400兆赫（MHz）CPU核心与3个锁部内核，每个CPU内核都集成了虚拟支持和服务质量（QoS）功能，适用于X-in-1应用程序。RH850系列支持多核（包括锁步核）、ASIL-D级功能安全（符合ISO 26262），适用于高可靠性场景，如eVTOL的飞行控制系统。

写在最后

一架低空民用无人机身上可能装配超过10种芯片，包括控制、通信、用电、算法、图像识别、定位、导航以及各种环境传感器。根据摩根斯坦利报告的预计，2035年全球城市空中出行的市场规模将超过1.05万亿美元。如果按照汽车集成电路占整车成本10%的比例，城市空中出行中蕴含的集成电路行业的市场规模可以达到近千亿美元。

低空经济对供应链的需求与汽车高度重合，非常有利于国际、国产产品供应链进入，英飞凌、NXP、兆易创新、瑞萨等不少厂商已经切入飞行大脑主控芯片市场，谁能赢得规模量产客户的青睐，谁将占据这个市场的优势地位。

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