In engineering geodesy, the technical progress leads to various kinds of multi-sensor systems (MSS) capturing the environment. Multi-sensor systems, especially those mounted on unmanned aerial vehicles, subsequently called unmanned aerial system (UAS), have emerged in the past decade. Georeferencing for MSS and UAS is an indispensable task to obtain further products of the data captured. Georeferencing comprises at least the determination of three translations and three rotations. The availability and accuracy of Global Navigation Satellite System (GNSS) receivers, inertial measurement units, or other sensors for georeferencing is not or not constantly given in urban scenarios. Therefore, we utilize UAS-based laser scanner measurements on building facades. The building latter are modeled as planes in a three-dimensional city model. We determine the trajectory of the UAS by combining the laser scanner measurements with the plane parameters. The resulting implicit measurement equations and nonlinear equality constraints are covered within an iterated extended Kalman filter (IEKF). We developed a software simulation for testing the IEKF using different scenarios to evaluate the functionality, performance, strengths, and remaining challenges of the IEKF implemented. Keywords Iterated extended Kalman filter • 3D city model • Unmanned aerial system • Laser scanner measurements • Implicit measurement equation • Equality constraint Zusammenfassung Georeferenzierung von Unmanned Aerial Systems mit Hilfe eines iterativen erweiterten Kalman Filters und eines 3D Gebäudemodells. In der Ingenieurgeodäsie führt der technische Fortschritt zu verschiedenen Arten von Multisensorsystemen (MSS), die der Erfassung der Umgebung dienen. In der vergangenen Dekade sind sehr viele MSS hinzugekommen, die auf einem Unmanned Aerial Vehicle montiert wurden. Diese MSS werden nachfolgend als Unmanned Aerial Systems (UAS) bezeichnet. Die Georeferenzierung von MSS und UAS ist ein notwendiger Schritt zur weiteren Datenverarbeitung. Die Georeferenzierung beinhaltet mindestens die Bestimmung von drei Translationen und drei Rotationen. Die erforderlichen Daten aus GNSS-Empfängern, inertialen Messsystemen oder anderen Sensoren zur Georeferenzierung sind in urbanem Umfeld nicht immer lückenlos und mit der erforderlichen Genauigkeit verfügbar. Deshalb werden in diesem Ansatz die Messungen UAS-basierter Laserscanner auf Gebäudefassaden verwendet. Letztere sind als Ebenen in einem 3D-Gebäudemodell modelliert. Die Trajektorie des UAS wird durch Kombination der Laserscanner-Messungen mit den Ebenenparametern ermittelt. Die daraus resultierenden impliziten Beobachtungsgleichungen und die nichtlinearen Restriktionsgleichungen werden innerhalb eines iterativen erweiterten Kalman-Filters (IEKF) modelliert. Außerdem wurde eine Softwaresimulation für den Test des IEKF entwickelt, um mit verschiedenen Szenarien die Funktionalität, Leistungsfähigkeit und verbleibende Herausforderungen zu bewerten.