目前,无人机技术的研究已成为高校与社会的热点,大量控制算法都以无人机为平台进行设计与验证,无人机的应用也逐渐渗透到各个领域。地面站作为无人机重要组成部分,其发展渐渐得到重视,地面站不仅仅承载着基本的无人机飞行数据的监控和飞行命令的上传,也在渐渐朝着功能更强大、用户体验更良好的方向发展。本课题来源于国家科技支撑计划项目“长城保存状态智能感知关键技术研究”,其中长城遗址三维数字模型重建是该项目的重要组成部分,即通过地面站无人直升机搭载激光测量扫描系统对陕西省处古长城遗址墙体进行数据采集,并通过地面站对重构的三维数字化模型进行监测。根据项目需求,本课题从无人机稳定、安全地执行飞行任务采集墙体点云数据和仿真模型的浏览测量对比来实现长城遗址监测两个角度入手,针对古长城遗址监测系统设计了一套地面站装置。该地面站以开源地面软件OpenPilot为平台,为提高无人机航姿系统稳定性,设计了传感器校准模块,建立MEMS传感器误差模型,借助水平转台对惯性测量单元IMU进行校准,获得了传感器较为精确的测量值。另外,考虑到无人机在超视距范围内执行点云采集任务,设计了图像传输模块,保障了飞行的安全和高质量点云的获取。最后,使用WebGL技术开发了一个界面友好的长城遗址3D模型展示模块,实现了用户可以根据需求获取不同时期不同区域长城整体形态3D模型,并可进一步查看选定区域的具体细节模型数据。通过以上的研究与设计,很好地帮助了无人机稳定、安全地执行飞行任务来采集高质量的点云数据,也为古长城遗址提供了较好的3D数字模型监测平台。