随着科学技术的飞速发展,无人机飞行技术有了巨大的提升。无人机以其优良的性能,近年来各种领域中获得了广泛的应用。尤其是在民用领域,无人机承担了许多特殊环境下的作业工作,国家社会也投入了巨大的财力致力于无人机的相关研究。其中,无人机的航迹规划系统以及室外导航定位系统是无人机实现作业任务的关键基础,是无人机安全快速飞行的重要保障。本文对于无人机航迹规划系统以及室外的导航定位系统问题进行了初步研究。首先,本文对无人机的航迹规划子系统进行了研究,建立了无人机航迹规划系统的模型。提出了基于无人机的光伏阵列巡检任务的问题模型,针对三维搜索空间及其模型,分析了各个航迹规划算法的特点,提出了基于A*算法和蚁群算法的融合算法,通过MATLAB仿真研究表明,该融合算法可以有效的得到全局最优解,并完成无人机的巡检任务。之后,本文研究了基于捷联惯性导航系统的室外导航定位系统。本文首先对无人机的姿态解算问题做出了分析,介绍了几种当前常用的姿态解算算法,通过对此几种算法进行分析比较,在总结各自的优缺点之后,选择了四元数法作为无人机的姿态解算算法。之后,本文针对其核心原理建立了加速度的比力公式,通过对地球自转角速度等有害加速度的修正,得到机体加速度转换至位置加速度的比力方程。最后,本文对姿态解算的误差校正做了相应的分析,并采用融合互补滤波算法对姿态数据进行校正。最后,本文涉及了基于M100无人机的半实物仿真实验系统,用来验证算法的正确性。该系统的下位机是大疆公司生产的M100无人机开发平台,提供了 SDK以及多种硬件接口,可实现飞行数据的实时传输,下位机则由PC代替,通过无人机传回的各项传感器数据通过算法进行仿真,并画出计算出的飞行路径。实验结果表明,捷联惯性导航系统可以有效的对无人机的室外飞行进行导航定位。