针对无人机载重小、油量少的缺点，国外航空发达国家开始研究无人机空中加油相关技术。自主会合是其关键技术之一。论文针对无人机空中加油自主会合导引律和受油机飞行控制问题开展了深入的研究和探索。论文首先根据资料整理出无人机的结构和气动参数建立无人机的六自由度非线性模型，并通过分析横侧向运动的自然特性，验证所建的数学模型的正确性。其次，根据无人机和加油机相对位置关系，设计自主会合导引律,并根据初末端的会合情况不同设计不同的初末端导引律。然后设计了速度指令和高度指令跟踪控制器，最后进行了导引指令和控制指令的转换。第三导引系统设计完成后，需要设计精确和稳定的控制系统来完成无人机对导引指令的精确跟踪和保持。本文采用基于PID控制律设计方法，从无人机高度、速度、航向等多个方面设计无人机的控制律，从而完成对无人机的轨迹和姿态的控制，达到自主会合的要求。第四设计了大气扰动的模型，主要考虑大气对无人机横侧向的干扰，通过离散突风模型和随机连续紊流模型对无人机的侧向干扰的仿真验证，设计了侧风干扰补偿控制器，提高了无人机控制系统对复杂空域的适应能力。最后在MATLAB的软件中搭建了无人机空中加油自主会合控制的综合仿真平台。分别在加油机不同飞行策略以及受油机不同初始状态的会合的情形，进行了自主会合的仿真验证。仿真结果表明所设计的自主会合控制方案，能够使无人机具备自主会合能力，所设计的控制律在保证无人机的稳定性的基础上，实现了导引信号的精确跟踪。仿真结果验证了所提出的控制方案的有效性。