鉴于无人机不载人、可长时间进出各种危险空域的特性,无人机在军事和民用等领域发挥越来越重要的作用。无人机同有人机一样装有多种传感器,以保证控制系统所需信号的可靠性。随着对无人机经济性的追求,低成本控制日益受到重视。低成本传感器配置不仅能减少控制系统的负载,降低成本,更重要的是,当某个传感器发生故障,采用低成本控制策略降级运行,保证系统正常运行。信息融合技术作为不同传感器配置方案的辅助技术,能够充分利用多传感器中的有效信息,相互补充、验证,为飞行控制系统提供更精确、可靠、全面的信息,以保证无人机能够安全稳定的飞行和执行任务。本文在对传感器特性以及融合算法进行分析和研究的基础上,提出了基于GPS和垂直陀螺、GPS和三轴速率陀螺、GPS和低成本惯性组件的三种低成本传感器配置方案,并针对每种方案在工程中遇到的问题,采用高通滤波、低通滤波、卡尔曼滤波等数据融合算法予以解决,最后在MATLAB平台下对每种传感器配置方案进行仿真验证。研究对比表明,对于自身稳定性较好的无人机,这三种传感器配置方案均能够实现姿态控制、高度控制、滚转控制以及航迹控制。结合扩展卡尔曼滤波的工程应用方法,提出了基于地球重力场和地磁场的姿态解算方法,并采用欧拉法和四元数法两种方法实现的姿态解算。最后采用无人机模型的数据对方案进行仿真验证,验证表明这种方案能够实现姿态角的融合,并能满足飞行控制系统实时要求。