随着电子技术、通信技术以及自动控制技术的日趋成熟,小型无人直升机的应用范围变得越来越广泛,特别是在民用领域得到了快速发展。数据链系统作为无人机系统的重要组成部分,主要负责飞机与地面站之间的数据信息传输,在充分保证传输的可靠性前提下,如何提高通信距离及通信协议的互操作性已成为数据链系统设计中的关键问题。本课题旨在构建一套低成本、高效率、通用性强、灵活可靠的小型无人机数据链系统,为民用领域的无人机数据链标准化提供参考。本文首先深入研究了无人机数据链系统的功能结构,并提出了一种基于无线数传电台XTend的单链路空地数据传输系统设计方案：然后对系统中关键模块的技术性能、硬件设计方案和接口问题作出了分析,确定了数据链系统的基本架构；接下来是无人机数据链系统的总体设计,详细介绍了任务数据链和飞控数据链的设计与实现,主要内容包括机载云台控制系统、点对点链路通信协议、下位机数据处理系统和多链路中继通信协议,完成了课题研究的相关要求：最后是对所设计的数据链系统进行实例测试,进一步验证了系统的可靠性和实用性。本文自主设计的小型无人机数据链系统与传统的解决方案相比,大大降低了系统的通信成本及复杂度,采用单链路无线传输方式,不仅使无人机通信距离提高了30-50倍,而且在数据传输效率等方面也有了较大的改善,同时,链路协议的标准化也为项目的进一步开发工作提供了规范。