对航空航天领域的新型推进技术进行了分析,总结现有航空航天技术的最新发展,对前沿的推进技术和装置进行理论计算和建模,对未来重点且有前景的方向的推进技术做了研究,使用电磁推进技术飘升机验证一些推进技术,搭建测试环境实际观察与分析给出实验现象的解释和理论说明。无人机控制技术是推进技术的重要应用领域,使用无人机控制技术也可对各种新型推进技术的飞行器进行控制,本文研究了较为成熟的多旋翼控制方式,无人飞行器飞控系统具有相当的复杂性,从头开发速度太慢也不实用,直接基于现有的开源飞行器自驾仪进行二次开发应用于工程则是一种很好的方法,本文利用现有的开源飞控作为无人机的底层控制,在理论上研究其主要算法原理后,在开源飞控上的基础上设计了一种高级飞控系统运行上层程序和算法,也可以修改开源飞控源代码使之更适应工程,本文主要完成了以下的研究和设计。(1)新型航空推进技术研究与实验:介绍现有航空推进技术,以及研究新型航空推进技术原理,分析了反物质光子推进与电磁推进等理论。对先进的前沿推进技术与装置进行总结与分析,对具有电磁推进前景的海姆理论推进原理和装置进行分析。列出了高压离子推进方式的原理,搭建了实际的测试环境,制作高压离子飘升机,给出搭建测试环境与起飞的成功方法,对高压电磁推进的一些科学方面的假设进行实验定性分析,对于在绝缘油中的高压方案也进行了实验,产生了推进效果,并分析异常现象。(2)无人机基本原理研究:研究了无人机的基本原理、动力学模型、传感器姿态表示与校准、姿态解算、飞控自动控制原理架构,将这些原理建立公式和模型框图和仿真验证。对无人机的控制建模进行分析,采用分层的无人机控制架构,可以应用于飘升机和无人机的控制,不同飞行器差别主要在于混控器环节,而姿态解算等算法是可以通用的。(3)设计控制开源飞控的高级飞控系统:高级飞控是一套完整的软硬件体系,设计了一套稳定的硬件系统以及多种通信接口,补充了开源飞控的功能赋予无人机更丰富的控制方式,移植了无人机MAVLink通信协议,此协议非常适合于无人机,将MAVLink协议移植到最新的STM32H743芯片,ST公司的Cortex-H7芯片是其目前性能最强的MCU,本文基于该嵌入式设计软硬件并测试成功。(4)设计高级飞控系统控制软件开发:设计了基于APM开源飞控的控制方法和流程,在高级飞控系统上设计了一键起飞、模式切换、解锁加锁、遥控量控制、航点上传等功能,设计了可视化C#地面站进行调试,设计了地面站控制无人机的指令与高级飞控系统兼容,并设计SQL数据库存储无人机组网数据方案,在飞控应用上有稳定与高效的效果。