近年来,飞翼无人机被越来越多地应用到不同领域。飞翼布局无人机升阻性能优良、机动性强,气动效率高、隐身性强、机头布局简洁、内部空间宽大,是气动一体化的最佳选择,具有较强应用性。此外,飞翼布局无人机也存在特有的技术难点:由于没有尾翼,使无人机静稳定性差;机身前后距离短,使无人机纵向操纵效率低;没有垂尾,使无人机横向操纵难度增大。因此需要安装增稳控制器来提高飞翼无人机的稳定性、灵敏性和鲁棒性。本文在研究了飞翼无人机操纵性和静稳定性的基础上,设计了基于PX4的运动控制系统,并对整个控制系统进行了仿真测试。本文主要研究内容如下:(1)建立不同坐标系对无人机进行动力学分析,建立了考虑12个无人机状态变量的六自由度运动方程,得到12个状态变量和3个输入量之间的非线性关系。(2)结合计算流体动力学(CFD)气动数据,利用小扰动原理对非线性运动方程进行横纵解耦和线性化处理,得到无人机的状态方程、传递函数和特征值,据此分析了无人机的静稳定性;在Simulink里搭建了无人机非线性物理模型,根据响应分析了无人机的操纵性。(3)针对飞翼无人机的操纵性和稳定性特点设计了增稳控制系统,包括基于PX4的飞行控制算法设计和软硬件系统搭建。(4)搭建了基于Xplane的可视化半实物仿真环境对所设计的控制系统进行仿真测试,控制对象为plane maker软件做的无人机等效模型,控制器为带有PX4固件的pixhacr飞行控制器,通过硬件在环仿真测试对无人机的运动控制系统进行了算法验证和参数初步调试,为实际飞行实验打下基础。