隨著MEMS傳感器、無刷電機、單片機以及鋰電池技術(shù)的發(fā)展，四旋翼飛行器現(xiàn)在已經(jīng)成為航模界的后起之秀。與固定翼飛行器相比之下四旋翼飛行器具有結(jié)構(gòu)簡單，控制起來非常方便，能夠垂直起降，成本非常的低、穩(wěn)定性也高，機動性非常強等特點。在民用可以代替有人機完成一些任務(wù)，在軍事上有很強的戰(zhàn)場生存能力。因此在這些領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，如軍事偵查、農(nóng)林業(yè)調(diào)查、災(zāi)害檢測、輸電線巡查、玩具航模、航拍、氣象探測等。四旋翼飛行器的飛行原理雖然簡單，但是涉及到的知識面非常的廣［］，從機體結(jié)構(gòu)的設(shè)計、傳感器濾波算法、控制系統(tǒng)的設(shè)計和軟件的設(shè)計都需要理論的支持。本次設(shè)計針對四旋翼飛行器姿態(tài)控制系統(tǒng)進行更深入的研究，它的研究將推動中國四旋翼飛行器的研究發(fā)展，為四旋翼飛行器在環(huán)境保護、氣象、火災(zāi)、偵查追蹤等民用和軍用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)化作出突出貢獻。廉價并且高性能的飛行器的研究將會擁有巨大的經(jīng)濟效益，能夠?qū)ξ覈目蒲惺聵I(yè)起到巨大的推動作用。

　　目前國外四旋翼飛行器的研究也是主要集中在飛行器姿態(tài)控制系統(tǒng)的新的理論的研究，比如：神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)控制算法、模糊自適應(yīng)控制算法等。國外還在四旋翼飛行器的自主飛行以及多機協(xié)同運作等方面有很多研究。下面對一些四旋翼飛行器進行簡單的介紹：

　　首先非常具有代表性的是美國Draganflyer公司研發(fā)出來的Draganflyer系列四旋翼飛行器［］，如圖1.1所示。這種四旋翼飛行器主要使用碳纖材料制作，因其載重能力強能攜帶高清攝像機，因此主要用途為航拍。另外還有Parrot公司研發(fā)的AR.Drone飛行器也是非常具有代表性，如圖1.2所示。AR.Drone可以用手機遠(yuǎn)程控制，使用MEMS高精度姿態(tài)傳感器，并且配備多種傳感器和攝像頭，使AR.Drone可以非常輕松地進行飛行任務(wù)。

　　德國在四旋翼飛行器研究方面也具有較高的水平，德國的MicroDrones公司推出的一款四旋翼飛行器MD4-200［］，如圖1.3所示。該型號飛行器采用全碳纖工藝制作，負(fù)載能力強，而且非常省電。該型號飛行器配備有GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和攝像設(shè)備，能夠很輕松的在室內(nèi)和室外執(zhí)行航拍任務(wù)。