随着科学技术的进步,无人机在人类生活中起着越来越重要的作用。本文从工程应用方面出发,结合国内外相关领域的研究成果,对固定翼无人机飞行姿态控制律问题展开研究。首先,在明确本文设计要求的前提下,以天行者1680航模固定翼无人机为平台,对无人机飞控系统整体方案进行设计。系统包括两大部分:姿态检测部分和控制部分。分别对每个部分所涉及的硬件进行选型,并完成电路板制作。在硬件设计工作完成后,进行系统软件设计。其次,由于无人机在执行飞行任务时有诸多的变量,为了便于研究,对几种常用的坐标系进行分析,其中包括机体坐标系、地面坐标系、气流坐标系和航迹坐标系等,进而确定无人机在其坐标系下的姿态角以及其表达形式。为后续章节的工作奠定一定的基础。然后,在明确控制律的设计目标、PID方法的前提下,展开无人机姿态控制律的设计工作,本文将其分为三个部分展开,包括纵向、横侧向通道和速度通道。纵向通道包括俯仰角和飞行高度通道,横侧向通道包括滚转角和航向角通道。设计每个通道的控制方法,绘出控制结构图,确定控制律的最终表达形式。之后分别对其进行Simulink仿真,得到每个变量的仿真结果曲线和具体参数表。为飞行试飞提供一定的理论依据和保障,提高试飞的成功率。最后,在试飞条件较好的情况下,对所设计系统的实际应用效果进行试飞调试,通过遥控器遥控无人机飞行,并观察地面站界面显示的状态信息。试验结果表明,本文提出的方法实现了飞行姿态的稳定控制,提高了无人机执行任务时的精确性,达到了“863”课题“微小型无人机遥感信息获取与作物养分管理技术”对飞控实现较高飞行稳定性的要求。