四旋翼飞行器是一种可垂直起降的飞行器（Vertical Take-Off and Landing， VTOL），它独特的十字交叉的四旋翼结构，决定了它可以通过调节四个电机转速的方式来实现机体姿态位置的控制。由于其具有垂直起降、悬停、前飞、倒飞和侧飞等飞行姿态特点，使得四旋翼的应用范围越来越广泛，但是随之而来的是对于四旋翼飞行器自主导航与定位的技术要求越来越高。　　本文以四旋翼飞行器为研究对象，实现飞行器在空间中目标点的定位功能。完成上述功能主要解决姿态解算、姿态控制以及目标定位。通过对四旋翼飞行特点和飞行原理的分析，建立了机体的线性动力学模型，对机体姿态解算采用滑动窗口、最大最小均值等传感器滤波算法，信息融合采用自适应互补校正以及四元数一阶龙格库塔的姿态解算更新算法；姿态控制设计了外环角度内环角速度的增稳串级PID控制方法来实现机体姿态位置的调整；目标定位采用了GPS和气压计结合的绝对定位方式来实现。　　设计完成了系统整体软硬件设计，包括:各个硬件模块的选型、硬件连接关系和各部分软件功能。通过对传感器数据的初步滤波处理，获得到较为准确的姿态、位置数据，经过融合较正，运用四元数一阶龙格库塔求解得到当前机体信息；将求解得到的姿态角度、角速度及位置信息数据经过串级控制器处理，得到各旋翼电调的控制信号，对电机转速进行调节，实现机体姿态、位置的控制。最后，利用所搭建的实验平台，完成了系统的数据分析测试和飞行试验，达到了设计目的。