当前在世界范围内，以小型直升机为平台的自主飞行系统研究正方兴未艾。由于直升机较固定翼飞机而言，具有悬停等灵活、机动的飞行性能，因此大多数研究机构选用直升机作为微小型无人机的研究平台。目前，美国、日本、欧洲国家等发达国家在这方面的研究已经有了长足的进展，MIT大学研究的Xcell-60小型自动飞行器，斯坦福大学研制的能够自主悬停的hummingbird直升机，日本YAMAHA公司生产的R-MAX无人直升机等，都是这方面的代表。国内各大高校如北航、南航、清华等也开始进行相关方面的研究，但是和国外的研究水平相比还有较大的差距。 小型无人直升机技术涉及新材料技术、微电子技术、计算机与信息处理、通信和网络、控制、辨识、估计、人工智能等多领域理论和技术方法。在直升机平台方面我们采用了小型航模直升机；在惯导技术方面则采取了基于MEMS器件的陀螺仪、加速度计、电子罗盘、GPS、声纳高度仪等测量元件，构建了超小型捷联惯导系统，并利用数字滤波技术净化数据；在计算机和直升机接口部分设计了伺服驱动模块，实现了自控/手控模式切换功能；在软件方面设计了多通道选择、远程数据通信等功能，方便了系统的状态监控和在线调试。以上种种，产生了本课题组一年多来努力构建的小型直升机自主飞行系统的雏形，系统虽然尚待完善，跟国外研究水平有一定的差距，但是已经可以实现大部分的预想功能，在姿态控制方面取得不错的效果，并具有良好的扩展性，为后续研发打下良好的基础，在国内处于相对领先的地位。 微型无人直升机控制包括飞行轨迹控制和飞行姿态控制。一般来说，其轨迹控制又是通过姿态控制来实现的。同时，直升机是不稳定、时变、非线性、高阶和强耦合的多入多出控制系统。不同飞行包线下，直升机本身特性不断变化，因此很难建立统一的、精确的数学模型，因此我们采取了分通道解耦控制算法。鉴于姿态控制是微型无人直升机飞行控制系统设计的核心问题，本文主要围绕姿态控制的原理、实现方法和具体调试的步骤进行说明，同时介绍了为此而构建的基于Matlab/Simulink的仿真调试平台。 本文采用最小二乘辨识法对直升机系统进行平衡点附近的线性化建模，在此基础上采用传统PＩD控制方法进行控制，取得了良好的控制效果。