近年来，随着光电技术、计算机技术、制导技术和目标探测技术的迅速发展以及对作战任务要求的不断提高，研制一种集侦察、毁伤评估、精确打击、通信、中继、目标指示、空中警戒等单一或多项任务于一体的无人作战武器受到世界各国的高度重视。本文在已有常规武器平台的基础上，设计出了集无人机技术和弹药技术于一体的新型无人飞行器，并对该无人飞行器姿态控制系统进行了研究，具体内容如下：首先，以牛顿第二定律、动量定理和动量矩定理为理论基础，联合飞行器质心运动方程和姿态变化的动力学方程、运动学方程、质量变化方程、角度几何关系方程建立了飞行器运动模型。其次，对建立的飞行器非线性运动模型进行线性化，利用解析法、系数法等方法对飞行器纵向扰动运动进行了动态特性分析，总结出短周期扰动运动与长周期扰动运动的特点和动态特性的基本准则。再次，基于自动控制理论和H鲁棒控制理论，进行了无人飞行器姿态控制系统设计与仿真。由H混合灵敏度控制方法设计出姿态控制器，以使飞行器的纵侧向姿态控制达到稳定，并具有一定的鲁棒性。最后，利用三轴转台、目标模拟器、仿真计算机等设备搭建了无人飞行器半实物仿真姿态控制系统，进行了半实物仿真试验，实现了对无人飞行器姿态闭环回路控制，确保了姿态控制系统的快速性、稳定性、准确性。