近年来，无人机在军事领域和民用领域的应用越来越广，特别是四旋翼无人机，由于结构简单以及飞行方式灵活，成为了无人机领域的一个研究热点。然而，四旋翼无人机是一种典型的欠驱动系统，并且具有强非线性和强耦合的特点，同时易受外界风扰的影响，因此对四旋翼无人机进行精确地建模十分困难。本文以四旋翼无人机为研究平台，开展了基于LADRC的四旋翼无人机飞行控制研究。论文的主要工作和创新点如下：
　　(1)首先考虑动力推进系统的动态，给出四旋翼无人机的六自由度数学模型。基于此，采用改进的UKF算法辨识了四旋翼无人机的气动参数，为后续控制设计验证提供了准确的仿真验证模型；最后的仿真结果表明，改进UKF算法能有效辨识出模型的气动参数，且鲁棒性更强。
　　(2)研究了一类抗时滞4阶LADRC姿态控制方法。首先将动力推进系统动态特性考虑在内，推导了高阶姿态对象模型，基于此设计了4阶LADRC，解决了传统NLADRC参数繁多、难以整定的问题；其次，针对高阶姿态对象模型特征，研究一种模型信息补偿方式，进一步提高控制性能；最后仿真验证了两种控制算法均具有优异的控制性能，较强的抗扰性和鲁棒性。
　　(3)研究了基于串级LADRC的抗扰航迹跟踪控制。针对四旋翼无人机航迹跟踪控制精度易受外界风扰影响的问题，设计了内外环均为LADRC的航迹跟踪控制器，并进一步优化内环4阶LADRC姿态控制设计，减少了内环姿态控制待整定参数，十分有利于工程实现，然后，通过各种复杂风场扰动工况、和室内充满障碍物的环境下的仿真，验证了该控制算法航迹跟踪精度更高、抗扰性更好、鲁棒性更强，十分适合于工程应用。
　　(4)以自主研发的F450四旋翼无人机为平台，实验验证改进的UKF算法及本文所设计控制算法的有效性。实验结果表明，改进的UKF算法能够辨识出气动参数，各状态估计值与实际测量值几乎一致。姿态控制台架实验结果表明，所设计的抗时滞4阶LADRC姿态控制器，模型信息补偿下的4阶LADRC姿态控制器较传统低阶NLADRC控制器，抗扰能力均更强，参数整定十分简单，十分适合工程应用与推广。