涵道无人机凭借效率高、噪声低、安全性好、具备垂直起降能力等特点，成为近年来无人机研究的热点。传统的涵道无人机采用空气舵面作为控制系统舵机单元，具有各舵面相互耦合、线性度差等缺点。为此，在国家自然科学基金的资助下，本课题组研制了基于马格纳斯效应的涵道无人机。本文旨在对马格纳斯效应进行分析，为优化该无人机的控制系统提供数据参考，为此完成了以下的研究内容：首先研究了马格纳斯效应的原理，使用Fluent软件对转筒轮在来流作用下的表面压力分布做了仿真分析，进行了仿真结果与理论计算数值的对比，并分析了导致效率较低的原因。为提高效率，针对马格纳斯力计算公式中的相关影响因素做了仿真分析，得到相应的关系曲线。提出了提高马格纳斯效应效率的假设，并通过仿真进行了验证。根据涵道无人机舵机单元的特点，采用雷诺数相似的原则，研制了一款试验台，模拟涵道无人机中转筒轮的工作情况，对产生的马格纳斯力进行测量。该试验台由吹风装置、转筒轮装置、数据测量与采集装置以及上位机系统构成。两个转速相同、旋向相反的转筒轮在气流作用下，产生大小相等、方向相反的马格纳斯力，在所在平面内产生扭矩，通过采集该扭矩值，可以计算出力的大小。最后，利用上述试验平台，分别在风速不同，转筒轮转速不同的情况下，进行试验，得到相应的数据曲线，并与仿真数值进行比对，为优化涵道无人机的控制系统提供了数据参考。随后利用系绳试验平台对涵道无人机进行了系绳试验，验证了舵机单元的可行性。试验现象表明，舵机效果良好，可以实现悬停状态下轻松地完成无人机航向的调整。验证了利用马格纳斯效应舵机控制该涵道无人机的可行性。