无人机是一种特殊的动力空中飞行器，其主要特征是“无飞行员”，这一特性使无人机在军事领域中被誉为21世纪的“尖兵之翼”。现代局部战争中，降低作战代价的最优选择为减少、甚至是避免人员伤亡，无人机凭借突出的自身优势在武器装备角逐中的地位逐渐攀升。为更好的适应信息化条件下战争的需要，提升无人机飞行控制性能已迫在眉睫，考虑到无人机是利用空气动力克服自身重量进行自主飞行，飞行过程中不可避免的要受到各类干扰源的影响，若简单地采用消除干扰误差的线性方法进行飞行控制律设计，显然已不再适用，本课题从研究自抗扰控制方法（ADRC）的原理着手，提出采用该方法研究无人机飞行控制问题的策略。旨在改善利用非线性自抗扰控制技术改善无人机遭遇各样干扰时，稳定性和操纵性下降的问题。主要从以下几方面开展了课题的研究工作：首先，在了解无人机运动特性的基础上，建立无人机飞行控制六自由度数学模型，并对非线性数学模型进行小扰动线性化简化。在此基础上，分析无人机纵向运动特性和横侧向运动特性，建立了无人机纵向运动模型和横侧向运动模型，进而确立本文研究问题的关键环节：设计具备理想的性能，同时还能有效的抑制干扰的合理的无人机数学模型，为后续研究工作奠定了基础。其次，深入的研究了自抗扰控制方法（ADRC），明确自抗扰控制器结构、功能及工作原理。应用Lyapunov方法证明了二阶扩张状态观测器（ESO）的稳定性，并明确了保持稳定性的充要条件，通过进行误差分析给出了不同参数下扩张状态观测器（ESO）误差收敛的评价标准。给出了基于fal函数反馈结构滤波的ESO设计方法和参数选取原则。然后，针对无人机爬升/下滑阶段，以无人机无倾斜无侧滑飞行为基准运动，应用自抗扰控制策略设计了姿态角跟踪回路并搭建了仿真平台，通过设计控制律，寻求合理控制参数，完成对无人机在气流、阵风外干扰状态俯仰姿态的控制，提出了一种基于ADRC控制和PI控制相结合的组合控制策略，通过分析仿真结果可见：自抗扰控制器(ADRC)无需针对被控对象的精确模型，也不用确定外扰的数学模型，即可以实现对无人机俯仰角的快速、准确跟踪，并获得相对理想的动态性能，从而验证了自抗扰控制器(ADRC)具有很强抗干扰能力和鲁棒性。最后，通过分析无人机纵向飞行运动特性，并根据自抗扰控制器（ADRC）的扩张状态观测器（ESO）能够估计并补偿系统的不确定因素的原理，在无人机纵向运动仿真平台上，通过自抗扰控制器的扩张观测器实现对纵向运动各回路运动的解耦，并进行了ADRC的参数整定，完成了控制律设计，在此基础上，最终完成对无人机的纵向运动控制，通过全面分析仿真结果，总结了非线性自抗扰控制方法应用于无人机稳定性控制的优缺点。