四旋翼飞行器是一种外形新颖、性能卓越的无人直升机，具有独特的飞行能力，已经广泛应用于航拍中。自主着陆是无人机飞行控制系统的重要功能之一，直接影响无人机自主能力和工程应用水平。本文以X450四旋翼飞行器为平台，主要研究其飞行控制与基于视觉导航的自主着陆中的控制策略问题。本文首先对已建立的四旋翼飞行器数学模型进行了悬停工作点的配平及线性化，分析了其线性化结果，通过对模型的分析发现所建模型与实际四旋翼飞行器有一定的误差，所建模型并不精确。分析四旋翼飞行器所做任务，文中考虑四旋翼无人机在巡航、点对点等飞行状态下还是采用GPS导航方式进行工作，仅仅在自主着陆状态下采用视觉系统进行着陆导航。根据所建模型不精确和飞行器易受外界扰动的特点内环姿态控制采用自抗扰控制，外环位置控制采用经典PID控制的方法。仿真结果表明，自抗扰具有良好的鲁棒性，可以对内扰（模型参数不确定）和外扰进行估计补偿。PID/ADRC控制结构能让四旋翼飞行器很好的跟踪预定轨迹。基于视觉系统与GPS导航系统的区别，提出视觉着陆控制过程采用单独的控制算法。根据视觉系统获取信息滞后以及视觉采样频率与控制采样频率不统一的问题，本文提出对视觉信息进行预测和插补。通过采用AR模型预测方法对飞行器与着陆场相对位置进行处理建立AR模型，再采用遗忘因子递归最小二乘法来估计AR模型中的参数，解决系统延迟问题，仿真结果表明此预测方法具有较好的效果。最后，本文进行了四旋翼飞行器的整个控制系统仿真验证。仿真采用了Stateflow工具箱实现状态机进行飞行任务管理，同时采用视景仿真软件flightgeat对仿真过程可视化。仿真结果表明，本文所设计的控制系统具有较好的控制效果。