微型无人直升机由于其在军事和民用方面广泛的应用价值,一直以来都是国内外研究机构和组织的研究对象。其中,自主着陆是微型无人直升机飞行过程中非常重要的阶段,对导航、控制的精度以及可靠性有着很高的要求,而传统的惯性导航方法受环境的影响较大。因此,为了实现无人直升机的安全自主着陆,将视觉导航技术引入到无人直升机自主着陆过程中,意义重大。目前,国外研究机构在该领域已经进行了广泛研究,而国内的研究机构在该领域的大多数研究还只是停留在计算机仿真和半实物仿真阶段。在这种背景下,本文以Hirobo90级油动模型机为飞行平台,采用手动飞行试验方式,对基于视觉的无人直升机着陆引导系统进行了探索性研究。(1)在充分考虑了无人直升机平台的自身特点后,设计了如下无人直升机自主着陆视觉引导方法：在直升机上悬挂红黄蓝绿四个彩色泡沫球作为靶标；使用地面双目视觉传感器系统拍摄靶标并实现跟踪；然后利用地面站的强大计算能力解算直升机位姿；最后利用无线通信模块将位姿信息上传到飞行控制计算机以实现自主着陆。(2)在分析均值漂移跟踪算法和粒子滤波跟踪算法的原理和特点的基础上提出了一种基于颜色特征的均值漂移-粒子滤波混合跟踪算法；并通过实验比较了均值漂移跟踪算法、粒子滤波跟踪算法与本文算法的跟踪效果。实验证明,本文算法无论是在跟踪精度还是跟踪效率上,都优于前两者。(3)分别使用单目位姿解析算法和双目位姿解析算法,解算直升机相对世界坐标系的偏航角和三维坐标值,然后与机载惯性导航传感器所得数据进行比对。实验证明：双目位姿解析算法可以有效降低野值出现的几率,提高位姿信息的可靠性；本文所述视觉引导系统位姿解算结果与机载传感器测量结果一致,证明本文方法是切实可行的。