针对伞降式小型飞行器在投放过程中的一类特殊运动过程，即“伞降-俯冲-平飞”过程，本文提出以“初始转平飞过程”对其定义，并将控制小型飞行器完成这一特殊过程的技术命名为“初始转平飞控制”。同时参考一般飞行控制技术以及具有相似过程的控制技术，对完成初始转平飞控制所包含的基本研究内容、关键技术进行了总结与分析。进而提出了本文研究的主要目的：建立初始转平飞过程的数学模型，深入分析该过程的运动规律，推导初始转平飞控制的过程模型，设计满足任务需求的控制系统，搭建控制器并最终完成试验验证，从而为伞降式小型飞行器的工程实现提供有力的理论依据。本文首先对初始转平飞过程进行了数学描述。根据伞降式小型飞行器工作过程中的特点定义了初始转平飞过程中的四个初态，分别为：伞降初态，展开初态，初始转平飞初态和任务飞行初态，并使用状态空间对这四个初态进行了形式化描述。进一步，按照状态划分将初始转平飞过程分为了三个阶段：伞降段、展开段、初始转平飞段，并对每一过程进行了数学建模。基于过程模型的推导，总结了初始转平飞过程的四个基本特征并进行了分析。针对初始转平飞过程的四个基本特征，本文首先对小型飞行器伞降后的稳定性这一特征展开了深入研究和分析，并通过理论推导明确了所述稳定性和飞行器、降落伞设计参数间的关系。进一步对机翼展开造成的冲击和环境中的突现风进行了建模仿真，并分析了由此对伞降后稳定性造成的影响。在上述研究的基础上，通过对投放段模型的建立完成了伞降式小型飞行器投放全过程模型建立，最终通过仿真对初始转平飞过程中和控制相关的其余三个特征进行了验证。基于该验证结果，本文根据反馈量的不同设计了两种控制结构：利用俯仰角反馈的控制结构和利用磁强计输出的控制结构。进一步针对上述两种不同的控制结构中和反馈量相关的关键技术进行了重点研究。针对由于投放环境因素造成无法获取初始姿态的问题，设计了一种使用三轴加速度计和三轴磁强计估计伞降过程中小型飞行器初始姿态的方法。该方法是基于伞降过程中地磁矢量和加速度矢量不变这一基本特征的工程化方法。另外，针对利用三轴磁强计输出进行初始转平飞控制中无法准确判断飞行器姿态变化的问题，本文设计了一种利用小型飞行器伞降过程中的地磁矢量测量值估计稳定平飞时地磁矢量基准值的方法。进而通过基准值判断飞行器稳定飞行时的姿态变化，并给出了去除常见磁场干扰的工程方法。通过对关键技术的突破证明了本文提出的两种用于初始转平飞控制的控制结构是有效的，并根据各自的特点对比分析了两种方法的适用范围。最后，本文对利用俯仰角反馈的控制结构进行了系统搭建。在这一过程中，针对伞降式小型飞行器控制对象建模的问题进行了深入研究，提出了一种基于改造试验已得数据形式的系统辨识方法，提高了辨识结果的预测能力，解决了系统设计初期获取辨识用数据风险高的问题。基于对象模型，进而设计了控制律、控制器硬件电路等内容，最终完成了控制系统的搭建。应用该控制系统成功完成了初始转平飞控制试验，并通过试验数据证明了本文所述理论分析的正确性、设计方法的可行性以及解决问题思路的有效性。