自动起飞和自动着陆是无人直升机飞行控制系统的重要功能之一，直接影响无人直升机工程应用的水平和能力。本文以某小型无人直升机的研制为背景，通过对无人直升机起飞与着陆阶段动力学建模、控制律设计、自动起飞着陆策略制定等相关技术的研究，完成无人直升机的自动起飞与自动着陆控制系统的设计与验证。本文采用了一种新的等效简化方法对旋翼进行建模，通过对下洗尾迹的研究获取桨盘处诱导速度，采用力/力矩动态平衡的方法描述旋翼的挥舞运动，在计算精度和复杂度之间取得了良好的折中；并对所构建的模型进行了稳定性、操纵特性等分析，检验了模型的正确性与合理性。无人直升机纵横向通道耦合性强、稳定性差，是控制律设计的重点。针对样例无人直升机的运动特性及起飞着陆的控制需求，本文提出了纵横向通道内回路姿态角阻尼增稳，外回路浮地阶段速度控制以及空中阶段位置控制的基本控制策略；并且针对增稳回路自适应性、抗风补偿和位置控制精度等问题，分别采用前馈自动配平机制与非线性PID控制方法对常规控制律进行改进，有效解决了无人直升机自动起飞和着陆控制的鲁棒性和精确性。基于单通道主动控制的解耦思路，制定了自动起飞策略和自动着陆策略，针对无人直升机起飞过程中的离地自适应性、离地阶段滑移抑制与着陆阶段位置控制精度以及起降的安全处置等一系列问题，制定了相应的解决方案和实施策略，实现了样例无人直升机的自动起飞与着陆的飞行功能。最后，本文分别通过半物理仿真和科研试飞两种环境对所设计的自动起飞与着陆控制系统进行了验证，仿真与试飞结果表明，建立的数学模型能够较好地反映直升机的动力学特性，所设计的控制律和自动起飞着陆策略具有较好的控制效果，能够实现样例无人直升机的安全起飞与着陆。