La operación autónoma de los giroplanes no tripulados está limitada por la fidelidad restringida de los modelos aerodinámicos y los desafíos de control que presentan las características de vuelo únicas. Para abordar estos problemas, se propone una metodología integral para el modelado de giroplanes no tripulados y el control de vuelo autónomo. Se desarrollaron modelos aerodinámicos de alta fidelidad a través de una estructura de identificación de parámetros modificada, y posteriormente se analizaron las características modales longitudinales y laterales del prototipo de giroplane. Dirigiéndose al acoplamiento de control, la respuesta retardada del cabeceo y las no linealidades del acelerador-velocidad, se propone una nueva estrategia de control de vuelo autónomo para giroplanes no tripulados. Se logró una gestión precisa de la energía y un desacoplamiento longitudinal-lateral a través de la compensación de recorte de avance, la augmentación del amortiguamiento del cabeceo y la asignación coordinada del acelerador y la inclinación del rotor. Un análisis comparativo verificó la alta precisión de los modelos aerodinámicos identificados, con el coeficiente de determinación entre las respuestas de actitud medidas y simuladas superando 0.92. Además, se realizaron pruebas de vuelo en un prototipo de giroplane no tripulado, incluyendo maniobras de ascenso y descenso, transiciones de ascenso a vuelo nivelado y seguimiento de trayectorias de giro. Los resultados muestran que la estrategia de control autónomo propuesta logra un seguimiento preciso de la altitud, la velocidad del aire y la trayectoria, con errores de velocidad del aire que permanecen dentro de 1.5 m/s.