四旋翼无人机风估计技术是近年来兴起的一个新的研究领域。无人机在完成很多任务时都需要风信息,比如无人机气味寻源和目标定位等。无人机的风估计分为直接和间接两种方式。本文首先分析了现有的用于无人机间接风估计方法的优劣。在此基础上,针对基于无人机倾角动力学模型方法存在的问题,提出了将无人机平动加速度导致的倾角从无人机实际倾角中剔除的改进措施。另外,针对现有方法建模不精确问题,本文提出了基于无人机旋翼空气动力学的风估计方法。具体研究工作如下:首先,讨论了四旋翼无人机的整体动力学模型和旋翼的空气动力学模型。这两部分的模型是基于无人机动力学模型和基于旋翼空气动力学模型风估计的基础。之后,对现有基于无人机动力学模型的风估计方法进行了改进并通过仿真进行了验证。对现有方法进行了深入的理论分析并细致说明了将无人机平动加速度导致的倾角从无人机实际倾角中剔除的改进措施。针对改进措施,使用计算机仿真方式验证了改进措施的有效性。最后,着重介绍了基于旋翼空气动力学的风估计方法并设计了一种半实物仿真系统进行验证实验。此方法的理论部分提炼于旋翼的叶素理论,即在旋翼转速较为稳定的情况下风速垂直于无人机旋翼面的分量与无人机升力呈一次函数关系。本文使用标定实验的方式确定了函数中的系数。根据现有的实验条件,利用无人机半实物仿真系统作为实验平台是实际的,此系统可以较大程度上模拟无人机的六自由度运动情况。验证实验的结果表明基于旋翼空气动力学的风估计方法是有效的,估计精度相比基于无人机动力学模型的风估计方法也有了提高。