微小型四旋翼飞行器由于结构简单、机动性好等特点在军事领域和民用领域都有广阔的应用前景，因此成为研究的热点。在应用现代控制方法对其位姿轨迹进行准确控制设计时，常常要建立一套准确可靠的飞行器运动模型。为有效解决这个问题，本文以X-450型微小型四旋翼飞行器为参照，展开如下研究工作：首先，概述了课题的研究背景和国内外研究现状，并在此基础上详细阐述了对微小型四旋翼飞行器进行辨识建模的目的及意义。其次，进行了微小型四旋翼飞行器的理论建模研究。根据四旋翼飞行器结构特点，利用牛顿第二定律建立了机体的动力学模型，对四旋翼飞行器模型进行了悬停点的配平和小扰动线性化。同时，建立了驱动飞行器飞行的电机的动态模型，并通过一系列实验，测量、辨识出四旋翼飞行器的物理参数和电机模型参数。再次，研究设计了辨识实验。采用基于频域辨识的方法对微小型四旋翼飞行器参数进行辨识，分析了辨识飞行器模型的结构。对输入信号形式、采样频率、数据长度以及数据采集与处理的方法进行了深入的研究，并设计了用于数据处理的滤波器。然后，实现了飞行实验。在飞行器悬停状态下进行了扫频实验：分别对飞行器滚转、俯仰、偏航通道以扫频的形式加入姿态给定信号，同时采集输入指令的PWM信号及输出角速度信号，并将采集到的信号通过无线通讯装置传输至地面站，在对数据进行相干性分析的基础上对角速度模型进行辨识，并对辨识所得模型进行时域验证。最后，对本文研究工作进行总结和展望。