近年来,无人机的低准入门槛所导致的“黑飞”现象给公共安全造成了潜在威胁。雷达在检测和分类无人机时往往需要较多的测试数据,然而目前不易获得方便控制的目标各种不同参数和不同运动状态下的实测数据,因此多旋翼无人机雷达回波信号建模成为开展多旋翼无人机雷达探测和识别研究的重要技术手段。针对现有多旋翼无人机雷达回波建模将机身运动状态与旋翼转速割裂考虑,未能充分体现多旋翼无人机运动特点的问题,本文利用多旋翼无人机飞控特征,给出了一种体现多旋翼无人机机身速度、姿态角等运动状态与各旋翼转速及遥控器控制杆量之间相关性的简化运动模型,并与雷达回波信号模型相结合,得到高保真的多旋翼无人机雷达回波建模结果。建模结果可以为多旋翼无人机雷达监视的相关研究提供可控的数据源,弥补实测数据的不足。首先,针对雷达回波仿真的需求根据多旋翼无人机的飞控原理给出了一种将机身运动与旋翼转速结合的简化运动模型,推导和给出了相关参数的计算方法,并根据实际飞行情况给出了平飞和斜飞运动的进一步简化的模型。其次,在采用散射点积分算法建立的单频脉冲体制多旋翼无人机回波信号模型的基础上,详细推导并给出了线性调频脉冲体制多旋翼无人机雷达回波模型,然后利用坐标系转换将雷达回波信号模型与建立的多旋翼无人机简化运动模型相结合。通过实验验证了对于多旋翼无人机变速运动的情况,其雷达回波建模需利用机身速度与各旋翼转速的相关性,将多旋翼无人机的运动状态与雷达回波模型联合考虑。然后,针对现有多旋翼无人机监视雷达中先进的相控阵雷达体制,以均匀线阵的方向图函数为基础,分析圆阵的方向图函数。利用不同波束间的幅度和相位差异,结合利用飞控特征的多旋翼无人机运动模型,得到相控阵体制雷达不同模式不同波束的多旋翼无人机回波信号建模结果。最后,设计了一个多旋翼无人机雷达回波信号生成系统,利用上述模型生成了多旋翼无人机雷达回波信号,并对其运动参数、回波数据及相关特征可视化显示。