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空中机器人指能够实现自主或者半自主飞行的无人飞行器，一般还具有一定的自主执行任务能力。自主特性减少了其对地面站的依赖，但同时要求飞行平台有良好的操纵性和稳定性，飞行高效、安全、可靠。本文介绍了空中机器人的种类、实用价值和使用要求，并为此设计了一款飞行平台，论述了该飞行平台总体设计与分析的方法。以此为基础搭建的“哨兵”无人机系统，在2005“枭龙杯”中国空中机器人中大赛表现不凡，获得固定翼5公斤级亚军、飞行器系统设计一等奖的优异成绩。本文的计算结果在无人机系统试飞和比赛中都得到了验证。