无人直升机依靠旋翼能够实现空中悬停和在狭小空间内垂直起降,能执行各种固定翼飞机无法完成的空中任务。然而,在飞行过程中由旋翼转动引起的无人直升机机体振动和对飞行环境的扰动一直以来是无人直升机飞控系统研究中的重要问题,也是影响无人直升机导航系统测量精度的重要因素。为此,本文针对无人直升机旋翼扰动的导航测量关键技术展开了研究,以期实现无人直升机在旋翼扰动下的自主、可靠导航,为无人直升机高精度导航系统的工程化实现提供理论基础和方法参考。本文研究了旋翼扰动下无人直升机惯性导航系统误差特性,分别分析了角振动、线振动以及综合振动环境对惯性导航系统误差的影响规律,在此基础上设计了旋翼扰动下基于大气辅助的无人直升机惯性/GPS组合导航总体方案,并对振动环境下圆锥运动对导航系统姿态测量误差的影响进行了分析,设计了基于角速率输入的捷联惯性导航姿态圆锥误差补偿算法,有效提高了振动环境下惯性导航系统的测量精度。本文分析了引起无人直升机内外杆臂效应误差的原因,分别建立了无人直升机内外杆臂效应误差模型,并重点设计了外杆臂效应误差补偿方法。针对旋翼转动带来的机体振动,使惯性传感器的质心与无人直升机机体质心不重合所带来的内杆臂效应误差问题,建立了相应的内杆臂效应误差模型;针对无人直升机在安装GPS天线时为避免GPS导航信号受旋翼转动带来的周期性切割影响,GPS天线安装在直升机尾部等地方导致和无人直升机机体质心不重合的问题,建立了相应的外杆臂效应误差模型,并设计了惯性/GPS组合导航系统外杆臂效应误差补偿方法,有效提高了旋翼扰动下无人直升机惯性/GPS组合导航系统精度。本文分析了旋翼扰动对惯性导航系统高度通道测量精度的影响,针对旋翼转动带来大气环境的扰动,从而引起大气传感器测量的大气压力和压强产生变化的问题,研究了可用于无人直升机的气压测高原理并建立了气压测高误差模型;在分析传统基于气压高度阻尼算法模型的基础上,设计了惯性/大气组合滤波算法,实现了对气压高度误差的在线估计和补偿,提高了惯性导航系统高度通道测量精度。在针对无人直升机旋翼扰动的导航测量关键技术研究的基础上,结合实验室的已有设备,构建了旋翼扰动下基于大气辅助的无人直升机惯性/GPS组合导航算法的全数字仿真与半物理仿真验证平台,为旋翼扰动下的无人直升机导航测量关键技术提供了良好的验证手段。