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Eine robuste Navigation sowie die Kartierung der Umgebung ist elementar für autonome Fluggeräte. Dies ist insbesondere in schwierigen Bedingungen durch Einschränkung der Sicht oder des GNSS-Empfangs sehr herausfordernd. Im Rahmen dieser Arbeit werden daher multisensorielle Fusionsverfahren basierend auf FMCW-Radarsensoren, Kameras und Inertialsensorik entwickelt. Diese Verfahren können auch in schwierigen Bedingungen eingesetzt werden, wie in verschiedenen Szenarios demonstriert wird. Robust navigation as well as mapping of the environment are critical for autonomous aerial vehicles. This is especially challenging in poor visual conditions or degraded GNSS. Therefore, this thesis proposes multi-sensor fusion approaches based on FMCW radar, cameras and inertial sensors. These approaches can cope with such challenging conditions as demonstrated in different scenarios.