1、四旋翼無人機是一種新型的可垂直起降的小型無人機，它通過改變四個對稱分布的旋翼轉速來調整姿態(tài)與位置，具有可懸停、機動性好、結構簡單等多種優(yōu)點，具有十分廣闊的應用前景。
　　論文首先對飛行機理進行了分析，設計了以碳纖維為主體材料的機械結構。并以機械結構為基礎，建立了六自由度的無人機數(shù)學模型，根據(jù)實際的控制要求對模型進行了簡化。分別設計了PID姿態(tài)控制器和Backstepping姿態(tài)控制器對無人機的姿態(tài)控制進行了仿真，得到了在階躍控制信

2、號輸入、脈沖干擾力矩輸入以及陣風干擾力矩輸入下的姿態(tài)角響應曲線，驗證了兩種算法的有效性。仿真結果表明Backstepping方法對四旋翼無人機這種非線性強耦合的系統(tǒng)具有相對較好的效果。
　　其次，根據(jù)四旋翼無人機對航姿信息的要求設計了以MEMS陀螺儀，加速度計與磁阻傳感器為基礎的航姿系統(tǒng)，設計了一種基于擴展Kalman濾波的航姿估計算法。采用四元數(shù)作為狀態(tài)變量，利用陀螺儀的輸出構成狀態(tài)方程，通過加速度計與磁阻傳感器構造觀測方程來進