无人机飞行姿态的稳定影响着无人机的任务可靠性以及工作效率,在执行飞行任务的过程中,当无人机的飞行出现姿态错误时,传感器测量的数据会偏离正常值,因此对传感器信号的故障检测是无人机飞行姿态故障判断的重要指标。本文将无人机飞行姿态作为课题研究对象,采用小波分析、主元分析以及BP神经网络方法实现故障检测,以下几个方面为本文的主要研究内容:（1）针对采集数据受噪声影响较大、误报率较高的不足,本文采用小波分析法对测量信号进行信号处理以及故障检测。通过设置正常、突变和慢变三种状态,使用小波阈值降噪法减小噪声对信号的影响,结合信噪比判断降噪效果,再将去噪后信号的高频分量通过模极大值原理识别异常点,完成对无人机飞行姿态的故障检测。（2）针对用单一变量故障检测可能造成检测误报的问题,提出了一种融合小波去噪与主元分析法的故障检测方法,在减少变量个数的同时留下数据的主要信息。利用小波去噪提高检测精度,采用基于主元分析法的故障检测算法对传感器数据进行实时检测,利用统计量的变化情况来判断是否运行正常、检测出现故障的时刻,并且借助变量对统计量的贡献来识别故障变量。（3）针对传统故障检测方法检测非线性系统的局限性,提出了一种融合小波去噪与BP神经网络的故障检测方法。由于无人机的飞行姿态与无人机飞行时传感器测量数据之间存在复杂的非线性关系,结合小波去噪提高检测精度,以实验数据为样本对3层BP网络进行训练,通过输出值与实际值的对比进行结果分析,根据算法的计算结果实现对无人机飞行姿态的故障检测。（4）由于使用小波去噪与BP神经网络结合的故障检测方法存在耗时较长、易陷于局部最优等不足,提出了基于遗传算法优化BP神经网络的故障检测算法。本文主要优化神经网络的权阈值,并对相同样本进行学习训练,测试结果表明,准确率达到了 95.6%。对比两种故障检测方法可知,训练迭代次数分别在820和473达到收敛标准。故障检测方法经过遗传算法的优化,提高了故障检测准确率,减少耗时。