地球表面的山地面积约占总面积的四分之一,而全世界则有差不多十分之一的人口居住在山地地区,并且有近一半人口的生活需要依靠山地地区的资源。在我国,山地所占的面积大约是国土总面积的三分之二,贵州省属于典型山区。“无人机+农业”是现代农业发展的新技术之一,在山区场景中山高陡坡、云雾缭绕,因此借助无人机技术,可高效实现山地环境的监测。论文研究内容如下:(1)选择适合本篇文章研究的实验平台,设计飞控板的硬件电路,针对山地场景设计超声波传感器检测电路;(2)分析六旋翼无人机的飞行原理,并对欧拉角和四元数进行简述,为后面的姿态验算提供理论支撑,对机体坐标系和地面坐标系进行设定,并在此基础上对读取的数据进行滤波以及姿态验算。对应第二章的超声波传感器电路,设计其驱动程序。增加低空情况下测量到的高度的准确性,使无人机能够平稳降落。并且在无人机飞行过程中,避免撞到无法预料的障碍物,减少无人机在山地环境下坠机的可能;(3)结合TSP旅行商问题,给定若干目标点规划出最优的飞行轨迹。研究了无人机在山地场景应用中的航迹规划方法。在无人机航迹规划问题中,首先,建立航迹规划空间,构建目标函数;然后,应用优化算法对目标函数进行了求解,并在MATLAB中进行了仿真验证;(4)测试无人机的四种基础动作,验证第三章研究的姿态算法的正确性;然后将规划好的路线下载到飞控板中,对仿真设计的路线进行验证。通过飞行试验验证,得到了理想的试验结果,证明了本文所采用的理论和方法是可行的。