农业生产信息关乎我国粮食安全供应以及农业的快速可持续发展,及时、有效地获取农业生产信息显得尤为重要。新兴的无人机遥感技术作为一种及时、有效地无损获取地物信息的技术手段,可以获取高通量、多尺度的农业生产信息。现有的农业无人机遥感图像采集系统还存在一定的问题,因此针对这些问题进行无人机多光谱遥感图像采集系统开发具有重要意义。本文选用多旋翼无人机作为多光谱相机及其稳定云台的搭载平台开发了一套实现多光谱遥感图像采集飞控控制及相应POS数据获取,集成稳定云台的多旋翼无人机多光谱遥感图像采集系统,可以稳定获取无畸变失真、可拼接的多光谱遥感图像。本文的主要研究内容如下:(1)针对固定翼无人机起降不便、飞行速度快及不能定点悬停,单旋翼无人机成本及维护成本高等问题,选用多旋翼无人机进行多光谱相机及其稳定云台搭载平台开发。通过分析力效、机身主体参数和动力系统参数之间的制约关系,确定了六旋翼无人机的参数,并且利用多旋翼无人机性能评估软件xcopterCalc校验了参数的合理性。通过分析载重悬停飞行测试过程中的电池电压变化曲线确定了六旋翼无人机载重800g时,微风条件下的悬停时间为24min。通过分析载重走航线飞行过程中,无人机的期望姿态动作及实际姿态动作之间的吻合程度和载重走航线飞行过程中无人机的IMU震动情况,分析了无人机的飞行稳定性。结果表明,本文所开发的六旋翼无人机具有较好的稳定性,可以满足多光谱相机及其稳定云台的搭载要求。(2)针对现有无人机遥感图像采集系统大多没有集成稳定云台,无法稳定获取无畸变失真遥感图像的问题,进行多光谱相机稳定云台开发。在分析稳定云台原理的基础上,完成了多光谱相机云台的选型、结构改造以及控制器参数调节,实现了MOY无刷微单云台对ADC Lite多光谱相机的稳定搭载。并且为了提高多光谱相机稳定云台的稳定效果,实现了Pixhawk飞控对云台控制器的姿态补偿。(3)针对现有无人机遥感图像采集系统大多没有实现多光谱数据采集的飞控控制及相应POS数据获取,进而遥感图像大量冗余及拼接困难的问题,实现了Pixhawk飞控对ADC Lite多光谱相机数据采集的控制,以及相应POS数据的获取。在分析Pixhawk飞控及ADC Lite相机快门触发方式的基础上,通过设计光耦开关电路实现了多光谱数据采集的飞控控制。通过分析获取需求基于Ardunio开源平台,开发了POS数据获取模块;通过分析飞行日志的数据格式,利用利用MATLAB软件编写了POS GENERATION工具,最终实现了多光谱图像POS数据的获取。(4)针对本文所开发的多旋翼无人机多光谱遥感图像采集系统,为了实现高质量多光谱数据的稳定采集,分析了多光谱相机的感光参数对其图像质量的影响情况。结果表明,在其它相机参数设置合理的情况下,为了获取亮度较为一致的遥感图像,在进行区域数据采集作业时应采用固定快门;为了获取满足无人机遥感图像拖影要求的多光谱遥感图像,应保证系统作业高度大于相应快门时间下的最低飞行高度;为了保证遥感图像中各地物都具有较好的清晰度,应保证系统的作业高度大于相应光圈下的最低飞行高度。最后进行了多次多光谱数据采集实验,共获取3740张多光谱遥感图像及相应的POS数据,并利用Pix4Dmapper软件实现了多光谱遥感图像的拼接,得到了地面分辨率为0.02m的多光谱正摄影像数据。拼接结果表明本文所开发的多旋翼无人机多光谱遥感图像采集系统,可以用于获取一定区域农作物的多光谱正摄影像,进而为农业生产信息的获取提供技术支持。