无人直升机着舰回收过程是一个复杂且危险的过程,天气变化、舰尾流与甲板运动等,都会影响着舰的成败,影响到无人直升机和舰船的安全。本文在总结国内外研究的基础上,重点研究了以下几个方面的问题:首先,建立了着舰过程中的大气紊流和舰船甲板运动的数学模型;建立了无人直升机的动力学模型,分析了无人直升机的开环特性,并探讨了通道间的耦合关系。其次,设计了无人直升机轨迹跟踪控制系统。根据内/外回路控制策略,采用动态逆控制方法设计姿态控制内回路,实现了通道间的解耦,并利用神经网络在线补偿模型误差,使其具有自适应能力。在此基础上设计了基于多通道PD控制的外回路轨迹跟踪控制器,研究了两种轨迹跟踪算法:一是根据动态逆的基于速度控制的轨迹跟踪算法;另一是基于加速度和姿态角关系的轨迹跟踪控制算法。最后通过仿真对算法进行了验证。最后,参考国外文献,设计了无人直升机理想着舰轨迹,并对无人直升机自主着舰的整个过程进行了仿真。