小型固定翼无人机易携带、易拆卸、机动性强,适合执行多元化的任务,在防火、植保等民用领域及安防、检测等军用领域得到广泛应用。小型固定翼无人机体量较小,易受环境干扰,但仍有较高的机动性要求,因此飞控系统对飞行性能有较大影响。本文从小型固定翼无人机飞控建模、纵向以及横侧向控制回路设计、飞行控制数字仿真、飞控器软硬件设计及试验验证等方面开展以下研究:根据小型固定翼无人机结构特点与气动参数,分析运动学与动力学方程,建立无人机非线性模型,在定常直飞状态下对非线性模型进行配平和线性化,得到纵向及横侧向线性化运动方程,作为控制律设计以及飞行仿真的基础。针对无人机纵向运动的俯仰角控制回路、高度控制回路;横侧向运动的滚转角控制回路、偏航角控制回路以及侧偏距控制回路进行PID控制律设计,在姿态角控制中采用基于前馈和角速率内回路的控制结构,提高响应快速性的同时降低了系统超调。针对传统PID控制易受干扰影响的问题,采用基于反步法的滑模变结构控制方法和（?）₁自适应控制方法,改善了姿态角回路的控制效果,适用于提升无人机抗干扰性。设计开发了无人机数字仿真GUI交互环境,并对无人机起降及航点飞行进行了仿真,根据航点飞行的仿真结果证明了飞行仿真系统的准确性,为实际飞行任务管理程序开发提供参考。完成了飞控器软硬件设计研制,基于研制的飞控器对目标无人机进行了实物飞行试验,验证了数字仿真对算法实际应用具有指导意义。