小型无人机是一种轻便灵活、成本低、安全可靠的飞行器,在军事和民用领域具有广泛的前景。本文基于土地调查中航拍的需求,对具有高速、长续航特点的小型固定翼无人机控制系统的算法开展技术研究。为了研究飞行控制系统的算法,需要对无人机进行建模,本文对小型无人机的建模方法进行了研究,利用DATCOM结合三维模型求出了项目组的赛斯纳Extra-300型固定翼无人机的相关气动系数,并且利用机理建模的方法建立了关于此无人机的非线性模型,然后经过配平、解耦、线性化后得到线性模型。为了满足土地调查中无人机在多种风干扰条件下的姿态稳定要求,对小型无人机飞行控制系统中的控制算法进行了研究。针对本文求取的无人机模型,首先采用PID控制算法进行了俯仰角和横滚角的控制律设计,通过数学仿真验证了 PID控制器的抗干扰能力较弱。基于航拍无人机对姿态的稳定性要求较高,且空中干扰较多的情况,需要提高无人机的抗干扰能力,因此对风控制算法进行了研究。针对俯仰角和横滚角进行了控制律的设计,对基于H∞控制算法设计的控制器的抗干扰能力进行了仿真验证。最后利用项目组的硬件平台,对基于H∞设计的控制器进行了半物理仿真实验,验证了H∞控制器具有较好的跟踪性能和抗干扰能力。