近年来随着多旋翼无人机在航拍摄影、电力巡检等领域的越来越多应用,与之配合的图像传输系统也愈发成为无人机体系中的重要环节。针对多旋翼无人机负载有限,经常需要远距离作业等特点,结合人们对图像质量的要求越来越高,本文提出设计一款体积小、重量轻、携带方便且传输延时较低的高清数字图像传输系统。旋翼无人机的图像传输系统可以分为空中发射端与地面接收显示端两部分,课题主要研究了无人机拍摄的视频信号从采集、编码压缩至无线传输再到解码播放的整个流程。在HDMI接收端,采用ADV7611高性能接收芯片,体积相对同类芯片小50%,集成音视频采集于一体。通过阅读芯片手册,掌握ADV7611组成和功能,外部控制器通过IIC总线对其合理配置。查阅视频压缩编码技术相关资料,根据不同编码标准特性最终选择H.264标准作为本图像传输系统的编码规范。深入研究H.264算法编解码原理,分层格式以及关键技术,选择性能优异的编码模块,通过MCU对编码器配置、监控。无线收发设备选用Microhard DDL高清IP图传电台,理论传输距离大于5千米。设计TS Over IP系统将编码器输出的TS流协议封装,生成IP包,以便由IEEE 802.3网口传入图传电台,在无线网络中传输。完成无人机系统地面端平台搭建,基于.NET平台,运用C#语言进行地图开发、GDI+技术绘图、串口通信以及各类库调用。对接收到的音视频信号解码,设计播放器实时播放,并将播放器内嵌入地面控制台。选用STM32F405处理器作为系统的控制器,对各个模块进行初始化及实时控制,如:配置接收器、检测编码器状态、设置电台IP地址等。集成各个系统模块,使用Cadence绘制电路原理图及PCB板图。本文完成了小型旋翼无人机数字传输系统的分模块设计以及整体集成实现。经国家电网测试,在模拟高海拔、严寒、强电磁干扰环境下,无人机携带图像传输设备工作状态良好。系统可靠通信距离大于2千米,高清图像延时在350毫秒左右,支持高清播放模式,满足电力巡检的技术要求。