飞翔是人类永恒的梦想。自1903年莱特兄弟首次实现了持续滞空不落地飞行以来,人们就对飞行器及其控制理论进行了大量研究。有关多旋翼飞行器的研究更是早在1907年已经开始,到1958年左右就已经成功制作了一批实际产品；但受限于当时的落后的计算机和控制技术,控制多旋翼飞行器所需的复杂操作远远超出了人类的能力而并没有得到广泛应用。嵌入式软硬件技术的发展为解决多旋翼飞行器控制的复杂问题提供了可能,随着以嵌入式微控制器和嵌入式实时操作系统为代表的嵌入式技术的迅猛发展和蓬勃兴起,多旋翼飞行器近年又重新引起了越来越多的关注。四旋翼飞行器作为多旋翼飞行器的代表,在机体体积、垂直起降、定点悬停和低速飞行等方面体现出了不可置疑的优势,已经在军事领域和民用领域都显示出了极高的研究和应用价值,已经成为目前除扑翼飞行器外最有前途和最具潜力的飞行器之一。基于上述背景,本文对基于嵌入式技术的旋翼飞行器的设计和实现进行了研究和探索,主要研究了四旋翼飞行器及其依赖的嵌入式软硬件的设计与实现。本文在对嵌入式系统、嵌入式实时操作系统、四旋翼飞行器的机身结构、飞行动力系统、惯性测量单元和飞行控制系统等的原理和相关关键技术进行了一定深入的研究后,实际设计并加工制作了适用于微小型四旋翼飞行器的机身、高速外转子直流无感无刷电机电子换相控制模块、全数字式十自由度捷连惯性测量单元；并在STM32F105VC嵌入式微控制器和RT-Thread实时操作系统的基础上,编写了相关的BSP驱动程序、姿态测量算法和姿态控制算法等,初步实现了四旋翼飞行器的飞行控制。本文是对嵌入式系统等相关知识的综合和全面运用,能够极好地体现嵌入式专业技术的综合性。本文在诸多方面所做的工作,应当可以成为后续相关可能研究和工作的现实参考。