无人直升机因其隐蔽性和机动性好、易实现悬停和超低空飞行,在军事和民用领域都具有广阔的应用前景。无人直升机是一个具有静不稳定、非线性、多变量、强耦合的复杂被控对象,其飞行控制系统设计技术涉及飞行力学、传感器原理、计算机技术、自动控制理论、系统仿真技术等多学科知识。本文的研究对象是一架具有特殊构型的无人直升机,可作为多用途飞行控制平台,执行不同的飞行任务。文中结合该型无人直升机飞行控制系统的研制工作,对无人直升机的飞行控制方案、控制规律、控制回路及其实现方法等进行了研究,并将研究结果应用于实际飞行控制系统。本论文在分析飞控系统的特点及控制任务的基础上提出了设计方案,以悬停状态的数学模型为对象,分别采用PID控制方法和LQ方法设计了相应的控制器,两者均取得了良好的仿真效果,其中基于PID的控制方案已成功应用于实际控制系统。文中对悬停控制及地面测控系统亦进行了详细的论述,并设计了飞行控制仿真系统,进行了全数字仿真以及包含实物控制器、传感器和执行机构在内的半实物仿真试验。该无人直升机已进行了多次全机地面系留试验和外场试飞试验,结果表明设计完成的飞行控制器性能良好,达到了系统设计的要求。