Durant les deux dernières décennies, nous remarquons un grand intérêt pour les drones miniaturisés pour les applications militaires et civiles, plusieurs projets ont été élaborés et appliqués dans ce domaine. Comme premier objectif de cette étude, nous élaborons une loi de commande par asservissement visuel d'un véhicule volant et une loi de suivi d'une trajectoire désirée. L'automatisation et l'asservissement visuel des véhicules s'appuient fortement sur un facteur prépondérant qui est l'estimation exacte de l'orientation du véhicule par rapport à un repère fixe. En utilisant des capteurs adéquats et assez performants, nous proposons dans la deuxième partie différents filtres estimateurs. Cette étude est une thèse de doctorat conduite au Laboratoire Central des Ponts et Chaussées à Paris dans le projet PMI (Plate-forme Mobile d'Instrumentation).