微型和小型无人机是目前无人机研究中的热点。其中,无斜盘的飞行器是一种新构型飞行器,其主要通过特定的机构及控制方式代替直升机中复杂的斜盘结构,从而简化飞行器系统。无斜盘飞行器作为关键储备技术,对于新构型的物流无人机或者其他领域无人机的小型化,具有重要的研究价值。本文研究和实现了一种微小型无斜盘的横列式双旋翼飞行器。论文首先从无斜盘飞行器的基本机构——带倾斜铰的旋翼桨毂的设计出发,讨论了其机械结构设计以及该旋翼桨毂实现周期变距的原理。进而分析和讨论了横列式双旋翼飞行器中,旋翼与机体的动力学、运动学模型,并依据该模型进行适当的简化,设计和实现姿态控制器。根据旋翼桨毂的变距原理,设计了基于磁场定向控制技术（FOC）的无刷电机驱动器,根据电机模型,实现了基本的电流环与速度环控制器,并对比和讨论了几种变距的控制方式,最终以电流闭环而速度开环的方式在驱动器中实现了具体的旋翼挥舞控制算法。在姿态控制器的实现上,采用四元数代替方向余弦矩阵,以减小姿态估计算法的运算量,通过互补滤波的方式结合陀螺仪与加速度计的测量值,估计出较为平滑的姿态角度进行控制。由于飞行器各轴控制上的耦合性,在姿态控制器设计中,对各轴的挥舞控制做了一定的简化和限制,以减小各轴的耦合。最终根据实现的电机驱动器与姿态控制器,设计了相应的姿态控制、自稳实验,在单自由度、三自由度实验台中对飞行器进行实际测试,验证了控制器的有效性,初步验证了无斜盘双旋翼飞行器的飞行原理。