近年来,随着无人机设计技术的进步,国内外掀起了研制无人机的高潮。其应用领域不断扩大,无论是在军事领域还是在民用领域,都有无可替代的作用。无人机中低空监测系统具有动作灵活、使用成本低、维护操作简单等优势。无人机在森林防火方面已经得到大力发展和广泛应用。但是目前国内针对森林防火无人机的研发较为缓慢。所以对森林防火小型无人机进行研究是非常有意义的。飞机设计通常分为两大阶段：总体设计和结构设计。总体设计包括拟定设计要求、概念设计和初步设计,结构设计主要是详细设计。本文主要针对森林防火小型无人机的总体设计和仿真方面进行研究。运用空气动力学相关知识,并基于森林防火小型无人机的设计参数、机体结构、材料分析、动力系统等,对森林防火小型无人机进行概念设计、三维造型,对森林防火小型无人机的总体设计及气动优化进行初步研究。对森林防火小型无人机的飞行姿态控制、飞控系统、控制结构和控制律进行基本分析和设计。在分析飞控系统结构、工作原理的基础上构建飞控系统电控平台及其相关的控制设备。对森林防火小型无人机主要部分进行设计,并对初始设计进行优化改进。通过对比市场上类似结构的无人机,发现机身设计存在的问题,并通过对机身的设计、优化,改善森林防火小型无人机的性能。运用仿真软件ANSYS-FLUENT对森林防火小型无人机机身进行气动外形优化仿真,效果明显。在机翼结构设计要求的基础上,对机翼结构进行总体方案设计,分别对机翼、翼梁、肋板、导缘帽、尾撑杆和翼身连接结构等进行设计。通过对森林防火小型无人机的升力、阻力、升阻系数和稳定值等空气动力学相关参数进行试验和分析,绘制反映相关参数关系的曲线图形。选取适合的翼型,确定尺寸,最后确定无人机最大升阻比,对无人机的稳定性进行分析。此外,基于ANSYS Workbench软件对森林防火小型无人机进行有限元分析,对无人机整体进行模态仿真并得出结论。本文对森林防火小型无人机的总体设计、设计优化和仿真进行初步研究,研究分析其气动特性,并为其它无人机的结构优化设计提供依据和参考。