近年来,随着无人设备的自主性和智能型愈加提高,应用场景也愈加广泛。现在旋翼无人机随船执行任务的情况较多,可以将无人艇与旋翼无人机二者的优势相结合,而旋翼无人机在执行任务时起飞和降落两个阶段是重要也容易出现故障的阶段,因此研究旋翼无人机在运动无人艇上实现自主起飞和自主降落具有重要的意义。本文以旋翼无人机和无人艇为实验平台,从旋翼无人机在运动无人艇上自主起飞和降落的控制策略和旋翼无人机与无人艇的硬件构成方面展开研究。论文的主要研究内容如下:首先,研究了旋翼无人机在运动无人艇上自主起飞和自主降落的控制策略,提出了旋翼无人机根据自身和无人艇的位置关系调整自身飞行速度的速度控制率,针对降落标识的圆形特征信息,选用Hough变换圆形检测对降落标识进行识别,旋翼无人机根据统一坐标系获取二者的姿态差进行对无人艇的姿态跟踪,在旋翼无人机下降阶段设计了基于下降高度的下降速度函数。其次,研究了旋翼无人机的数学模型、飞行原理,设计了旋翼无人机和无人艇的总体硬件结构,根据任务需要确定了旋翼无人机和无人艇的控制器的设计思路,并以模块化的思想选取了主控处理板卡和位置、姿态等一系列传感器,设计了旋翼无人机与无人艇间的通信方式与协议。然后,在仿真软件上计算旋翼无人机的参数性能,对旋翼无人机的控制进行仿真实验,仿真实验表明,旋翼无人机的参数满足任务需要,并且可以实现对旋翼无人机的飞行控制;整合系统的软件与硬件,在实际环境中对旋翼无人机的功能进行测试。测试结果表明本文所设计的控制策略能够可靠的完成旋翼无人机在静止和运动无人艇上自主起飞和降落的各个阶段的任务。