仿地飞行又被称为地形追踪,自问世以来一直广受学者们的关注,但其主要成果集中在固定翼飞机、多旋翼飞行器以及直升机中。目前未见该技术应用于自转旋翼无人机。在执行一些特殊任务时需要自转旋翼无人机以仿地飞行动作进行飞行。由此可见无人自转旋翼机仿地飞行功能的研究具有一定的现实意义。本论文通过对自转旋翼无人机的实际工程应用场景进行分析,设计并制造了试验样机SYZX-1型自转旋翼无人机。利用叶素理论分析并建立了无动力旋翼的非线性动力模型,再结合机身、动力系统、尾翼的数学模型利用小扰动原理进行线性化处理,以此得到自转旋翼无人机的数学模型。设计了基于串级PID控制器的自转旋翼无人机高度控制系统,并通过Simulink仿真对控制结果进行分析。结果表明串级PID高度控制器可以较好的控制自转旋翼机飞行时的姿态,但对于高度变化的响应不能够达到理想效果。采用RBF神经网络动态面自适应控制方法对自转旋翼无人机的仿地飞行控制器进行设计并利用李雅普诺夫稳定性定理对所设计的控制系统进行稳定性分析。Simulink仿真结果表明,RBF神经网络可以快速的逼近控制系统中的不确定项和未知的外界干扰。相比串级PID控制系统,RBF神经网络动态面自适应控制系统可以保证仿地飞行过程中具有较好的稳定性。