随着无人机需求的不断增长和应用范围的不断扩大,低成本、小型化成为无人机发展的重要方向。简化传感器配置可以有效减少载荷、降低成本,满足无人机对低成本、小型化的需求。本文着眼于实际与应用,对传感器简化配置系统进行的控制技术研究具有很强的工程意义。首先,本文对工程实际中的无人机传感器配置进行了分析,提出了垂直陀螺+GPS+大气机和角速率陀螺+ GPS+大气机两种传感器简化配置方案,相对于传感器常规配置,两种简化配置方案分别节省了角速率陀螺和垂直陀螺。其次,针对两种传感器简化配置特性,制订了相应的简化配置系统控制策略,并重点设计了控制方案。根据飞机自身静稳定性的不同,对两种简化配置系统分别设计了两种控制方案。之后,以某小型无人机为对象,利用MATLAB/S-function建立了飞机的非线性模型。结合气动数据,分析了样例无人机的运动特性、模态特性。针对对象特性和简化配置控制方案,进行了简化配置控制律设计,并与常规控制律进行了对比分析与仿真验证,进而对简化配置控制方案的可行性与局限性进行了评估。最后,为了全面地检验飞行控制性能,对两种简化配置系统进行了半物理实时仿真验证,对基于垂直陀螺的简化配置系统进行了试飞验证。对比研究表明,对于自身稳定性较好的无人机,这两种传感器简化配置方案均能够实现起飞、爬升、平飞、下滑、直飞、转弯控制。