常规的控制策略解决了无人直升机基本的飞行功能问题，但是难以提高飞行性能。尤其在复杂环境下，无人直升机的飞行控制律存在若干问题，使其难以满足应用的需求。为了提高无人直升机在复杂环境下的飞行性能，本文在常规控制策略的基础之上，提出了悬停、前飞和过渡段的控制律改进方案。悬停状态下，常规的位置控制律在动态风场下难以保证控制精度。本文提出了基于非线性PID的高精度位置控制律，采用非线性反馈技术，提高无人直升机在动态风场下的位置控制精度，保证自主着陆的安全性。前飞状态下，常规控制律存在对侧风适应不足的问题，导致出现严重侧滑。本文提出了基于航向开环控制的抗侧风方案和基于侧向过载控制的抗侧风方案。航向开环控制利用前飞状态下无人直升机的航向静稳定性消除侧滑，侧向过载控制通过对侧向过载的控制间接实现对侧滑的控制，进而消除侧风干扰。常规的前飞-悬停过渡控制律出于对飞行安全的考虑，只考虑了速度的过渡，无法满足任务对飞行高度和悬停位置的要求。本文提出了基于高度过渡轨迹和地速-待飞距剖面的前飞-悬停过渡控制方案。将整个过渡过程划分为高度过渡段、速度过渡段和位置过渡段，共同实现过渡控制的任务。最后，对完整的控制律进行了综合仿真验证。仿真结果表明：悬停控制律在动态风场下能保证位置控制的精度，满足了自主着陆的需求；前飞控制律能较好地适应侧风干扰，消除侧滑；过渡段控制律能实现速度、高度的过渡，并能在目标位置精确悬停。