[size=+0]形式如圖所示，電機1和電機3逆時針旋轉(zhuǎn)的同時，電機2和電機4順時針旋轉(zhuǎn)，因此當飛行器平衡飛行時，陀螺效應和空氣動力扭矩效應均被抵消。

與傳統(tǒng)的直升機相比，四旋翼飛行器有下列優(yōu)勢：各個旋翼對機身所施加的反扭矩與旋翼的旋轉(zhuǎn)方向相反，因此當電機1和電機3逆時針旋轉(zhuǎn)的同時，電機2和電機4順時針旋轉(zhuǎn)，可以平衡旋翼對機身的反扭矩。四旋翼飛行器在空間共有6個自由度（分別沿3個坐標軸作平移和旋轉(zhuǎn)動作），這6個自由度的控制都可以通過調(diào)節(jié)不同電機的轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)。

其基本運動狀態(tài)分別是：

（1）垂直運動；

（2）俯仰運動；

（3）滾轉(zhuǎn)運動；

（4）偏航運動；

（5）前后運動；

（6）側(cè)向運動；

在控制飛行器飛行時，有如下技術難點：

首先，在飛行過程中它不僅受到各種物理效應的作用，還很容易受到氣流等外部環(huán)境的干擾，很難獲得其準確的性能參數(shù)。

其次，微型四旋翼無人飛行器是一個具有六個自由度，而只有四個控制輸入的欠驅(qū)動系統(tǒng)。它具有多變量、非線性、強耦合和干擾敏感的特性，使得飛行控制系統(tǒng)的設計變得非常困難。

再次，利用陀螺進行物體姿態(tài)檢測需要進行累計誤差的消除，怎樣建立誤差模型和通過組合導航修正累積誤差是一個工程難題。這三個問題解決成功與否，是實現(xiàn)微型四旋翼無人飛行器自主飛行控制的關鍵，具有非常重要的研究價值。

下面將逐個說明飛行器的各種飛行姿態(tài)：

垂直運動——在圖中，因有兩對電機轉(zhuǎn)向相反，可以平衡其對機身的反扭矩，當同時增加四個電機的輸出功率，旋翼轉(zhuǎn)速增加使得總的拉力增大，當總拉力足以克服整機的重量時，四旋翼飛行器便離地垂直上升；反之，同時減小四個電機的輸出功率，四旋翼飛行器則垂直下降，直至平衡落地，實現(xiàn)了沿z軸的垂直運動。當外界擾動量為零時，在旋翼產(chǎn)生的升力等于飛行器的自重時，飛行器便保持懸停狀態(tài)。保證四個旋翼轉(zhuǎn)速同步增加或減小是垂直運動的關鍵。

俯仰運動——在圖（b）中，電機1的轉(zhuǎn)速上升，電機3的轉(zhuǎn)速下降，電機2、電機4的轉(zhuǎn)速保持不變。為了不因為旋翼轉(zhuǎn)速的改變引起四旋翼飛行器整體扭矩及總拉力改變，旋翼1與旋翼3轉(zhuǎn)速該變量的大小應相等。由于旋翼1的升力上升，旋翼3的升力下降，產(chǎn)生的不平衡力矩使機身繞y軸旋轉(zhuǎn)（方向如圖所示），同理，當電機1的轉(zhuǎn)速下降，電機3的轉(zhuǎn)速上升，機身便繞y軸向另一個方向旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)飛行器的俯仰運動。

   滾轉(zhuǎn)運動——與圖b的原理相同，在圖c中，改變電機2和電機4的轉(zhuǎn)速，保持電機1和電機3的轉(zhuǎn)速不變，則可使機身繞x軸旋轉(zhuǎn)（正向和反向），實現(xiàn)飛行器的滾轉(zhuǎn)運動。