随着嵌入式技术、目标检测技术和传感器技术的不断发展,旋翼无人机的应用向着自主智能化发展,其首要解决的则是自主起飞和着陆问题。前者已趋于成熟,而着陆场景的复杂性及传统导航易受电子干扰影响的缺点使得近年来对于旋翼机采用视觉导航实现精确自主着陆的技术成为研究热点。目前,该技术主要存在检测低效、降落控制不稳等问题。针对以上问题,本文的研究工作主要分为三个方面。首先基于现有地面标志存在的缺陷设计了可引导旋翼无人机精确自主着陆的多特征标志。该标志以红色为主体,与等腰三角形及嵌套矩形相结合,高空检测红色、低空检测等腰三角形、近地检测嵌套矩形以完成阶段式自主引导着陆。针对地标的检测低效问题,提出了减少图像处理、增加数据计算的加速策略。将等腰三角形的三边中垂线交点作为中心点、底边中垂线作为航向参考线,利用三点关系计算相关信息以实现检测加速。在ROS平台进行实验,结果表明本文方法解决了检测低效问题。其次针对旋翼机降落控制调整性能差的问题,提出了比例缩减法以实现位置偏差-速度的转换,并以ADRC算法为基础对比例缩减法相关参数影响进行分析,获取其最优性能条件。设计了基于PID和ADRC控制算法的旋翼机精确自主着陆控制策略,该策略在高空水平方向采用了PID/ADRC控制算法来提高旋翼机的调整效率,在近地采用ADRC算法以解决因超调导致失去检测目标的问题;在垂直方向基于地标类型定义固定速度实现下降控制。设计并进行仿真实验以对各算法在各阶段的性能进行分析,验证了该策略的可行性。最后基于ROS平台对上述的检测与定位算法及控制策略进行定点自主着陆的系统级仿真。实验结果表明高空采用PID/ADRC,近地采用ADRC进行水平方向控制均可达到快速、准确的自主着陆目的。该算法的平均检测时间为7.14ms,水平x、y方向的平均偏差分别为2.2cm、3.6cm,航向调整偏差为1.177°。