小型无人机因具有体积小、重量轻、功耗低等优势,可满足国土资源部门对土地信息快速获取的需求。针对土地信息高精度的实测要求与小型无人机稳定性之间的现实矛盾,以及现有无人机飞控系统成本较高等问题,研制控制性能好、重量轻、低功耗的经济型小型无人机飞控系统具有重要的现实意义。本文以土地信息调查使用的小型无人机为研究对象,以小型化、低功耗、高性能为目标,开展基于MEMS的小型无人机飞控系统研究。包括小型无人机飞控系统总体方案设计、硬件设计和软件设计,完成了小型无人机飞控系统的工程样机和相关实验。论文首先分析了小型无人机的结构特性,通过理论建模与仿真分析了小型无人机的控制过程,给出了机载飞控系统的性能要求,在此基础上提出了小型无人机飞控系统的方案设计和要求；然后,根据小型无人机飞控系统硬件设计要求,设计了基于双DSP架构的小型无人机飞控系统硬件平台,包括传感器模块、差分定位模块、舵机模块和通信模块的设计；接着,在明确小型无人机软件设计要求的基础上,采用模块化设计思想进行飞控系统软件任务划分和流程设计,包括系统初始化模块、数据采集模块、通信模块、舵机驱动模块的设计；最后,为了检验基于MEMS的小型无人机飞控系统的模块性能,开展了一系列室内外试验,包括传感器模块测试、通信模块测试、舵机测试、实验室转台模拟实验、室外地面和室外搭载实验。对设计完成的基于MEMS的小型无人机飞控系统样机进行综合测试,测试结果表明,该系统体积小(110×50×20mm)、重量轻(46g)、运算性能强、接口完善、通信正常、姿态精度优于0.35°,具备差分定位扩展功能,定位精度优于10cm,达到初步样机设计的要求。