本论文以无人战机大攻角机动飞行为背景,研究了无人战机大攻角机动飞行自主控制技术。针对其机动过程中的机体特性及飞行环境的不确定性,提出了基于扰动观测器的无人战机大攻角机动飞行非线性动态逆控制方案及模型参考滑模控制方案,考虑到无人战机的多执行机构,通过选择伪逆法和不动点法相结合及链式递增两种控制分配策略,构建了无人战机机动飞行复合控制器,并通过合理的数值仿真对两种控制方案进行了有效验证。本文的主要工作包括以下几个方面:1)分析无人战机机动飞行过程中的作用力及作用力矩,考虑气动特性及推力矢量,建立了无人战机机动飞行质心运动模型、绕质心转动模型;进而通过合理假设及系数冻结法推导了小扰动线性化控制模型。2)以F16作为无人战机气动数据参考,进而对战机气动特性、操稳特性进行了分析;设置飞行全程推力、攻角、倾侧角指令时序,设计了类Herbst机动的无人战机机动轨迹方案,通过三自由度仿真验证方案合理性。3)基于无人战机非线性动力学模型,由此根据非线性动态逆和奇异摄动理论设计了基于扰动观测器的非线性动态逆控制器,选择伪逆法和不动点法相结合的控制分配方案,构建复合控制器;在扰动/无扰动条件下对控制系统性能进行了类Herbst六自由度仿真验证。4)以机体为二阶振荡环节构建参考模型,通过模型误差及其他干扰项设计了线性滑模控制律,继而设计有限时间收敛的扩张扰动观测器,以链式递增法分配控制力矩,并通过类Herbst六自由度机动仿真对复合控制器性能进行了验证分析。