小型无人直升机因其具有体积小、重量轻、飞行功能完善、价格相对低廉等特点越来越受到军用和民用方面的广泛关注,许多国内外科研工作者都投入精力到无人直升机的研发当中。但是无人直升机的组成结构比较复杂,这就造成了其控制系统具有强耦合、多变量、非线性的特点,使得对无人直升机的控制方法设计存在很大的困难,而且小型无人直升机在飞行过程中会受到外界环境的干扰,盲目的进行实地飞行可能会对无人直升机造成一定程度的损坏,因此设计适当的抗干扰控制技术和飞行测试平台是十分有必要的。针对上述问题,本文首先利用刚体力学、动力学等原理建立了适当的小型无人直升机的数学模型。然后基于干扰观测原理设计了符合无人直升机特点的有限时间收敛的干扰观测器,并结合滑模控制技术设计了无人直升机姿态控制环的控制算法。同时本文利用MATLAB中的仿真工具对所设计的控制算法进行仿真测试,并与传统的PID控制算法进行对比。结果表明本文设计干扰观测器能够快速跟踪外界的扰动变化,本文采用的控制算法相较于传统的PID控制算法具有抗干扰性强、系统稳定性强的优点。最后本文针对小型无人直升机的实验系统进行了设计与开发,包括飞控硬件选型,自主飞行模式程序的设计,地面站功能的改进和地面站与飞控之间的通讯方案设计。在开发实验测试平台后对所开发的各项功能进行了测试与分析,以证明本文所搭建的实验测试平台的完整性与可行性。