随着科学技术的快速发展,未来在军事武器、民用农业等领域将更多的趋向于无人化和高度信息化,无人机在这些领域的地位也将得到逐步的提升。地面控制站作为无人机系统的核心部分,主要为无人机的安全飞行提供实时的监控保护。本文主要研究了无人机地面站系统的设计与实现,并完成了地面站软件的编程及实现。该软件为无人机提供飞行监控、数据存储、地图导航、航线规划、任务回放和伺服跟踪等功能,具备与无人机实时交互的能力。基于对国内外无人机系统的了解,本文设计的地面站系统软件不仅具备无人机系统普遍具有的功能,而且在此基础上进行了创新和改进。比如实现了地图导航的高程信息显示、导航电子地图的制作方法和两种特殊情况的航迹绘制。这些都为无人机系统以后的拓展,提供了可靠的实践经验。论文首先讲述了无人机地面站的发展现状,总结了地面站软件拥有的共同点和不同点。然后从自身的研发经历着手,讲述了开发过程中所用到的几项技术:本地面站软件是基于MFC对话框程序设计,多线程技术有重要运用;CSuperSerial Port类与Windows消息传递机制、高精度定时器的实现,为无人机的实时监控做出了重要保障;ADO数据库访问技术为无线数据(例如航点与航线信息)的存储与读取及任务回放功能提供了依据。接着详细讲述了软件系统的总体结构及模块组成,重点提到了地面站软件的功能设计,从六个方面详细介绍了软件界面的组成及各部分的功能及实现。第4章,基于对航迹、航点存储及管理的熟练掌握,着重研究了两种特殊状态下航线规划的原理,提出了导航电子地图的制作方法及航点的高程信息显示。第5章,开篇介绍了无线通信链路的组成,结合CSuperSerial Port类串口通信和高精度定时器的实现,制定了属于本地面站软件的无线通讯协议,在此基础上,实现了对无人机实时高效的监控。论文最后,经过在实验室的多次仿真调试与户外实际试飞并记录实验数据,结果表明该无人机地面站控制系统软件的功能已比较完善,系统运行良好,并具备高稳定性及实时通信等显著特点,验证了该地面站软件的研制已达到技术要求。