在最近十年里,无人机在民用领域得到了长足的发展,但是在无GPS环境下的自主安全可靠飞行仍是现阶段需要解决的问题。同时,飞行过程中的障碍物感知和协同规避能力对于共享空域的大规模无人机应用是必备功能。为此,本文针对这些关系到无人机规模化应用安全性和可靠性的关键技术问题,通过引入新型的距离测量TOF传感器,并进一步和视觉传感信息融合处理,开展了以下工作。本文首先提出了一种基于视觉传感器的无人机悬停定位控制方法。通过视觉传感器实时获取无人机速度信息进而实现无人机定点悬停功能。之后进一步提出了基于TOF距离传感器的无人机自主导航控制方法。通过多个不同角度TOF传感器实时测量周围环境的距离,实现了无人机在无卫星及外部辅助导航情况下的飞行控制功能。论文将视觉模块和TOF传感器相结合,有效提升了无人机室内飞行稳定性和安全性。测试结果表明,所实现多传感器融合无人机室内飞行控制系统效果良好。在论文工作的基础上,可进一步研究将视觉传感器和TOF距离传感器与其他传感信息融合处理,如毫米波雷达和多点TOF阵传感器等,最终实现无人机智能化全自主飞行。