近些年来,无人机航拍迅猛发展,其优越的灵活性与机动性使之迅速占据了航拍应用的主导地位。同时航拍使用的成像探测器趋向于高分辨率和高帧频化,这对高速图像获取和大容量数据存储系统的设计提出了更高的要求。由于无人机机载航拍的特殊性,这样的系统必须满足体积小、重量轻、带宽高、容量大、稳定性好等要求,增加了开发的难度。本课题来源于实际项目,针对Photonfocus公司开发的CMOS相机设计一款应用于无人机上的电子学系统,系统需要采集相机航拍记录数据,连同其他飞行、坐标信息一同进行存储以满足4小时的航拍记录。本文对此设计了一款由电源系统,采集板以及存储板组构成的电子学系统。通过层叠连接结构满足了系统尺寸要求,并且采用了FPGA与NAND FLASH架构组成的存储系统,满足了存储带宽和容量要求。文章首先从项目需求出发,分析了电子学系统应用环境和设计的特殊性,介绍了电子学系统的框架设计,核心器件选型及各部分电路设计。其次确定了系统对外及内部接口,制定了通信协议,在此基础之上分别对采集板与存储板进行软件实现。最后通过分立和级联验证,确定系统在满足项目需求的144MByte/s带宽和1.98TByte容量基础之上,能够达到400MByte/s的带宽,并且在电源系统供能允许范围之内,存储容量可以以320GByte为单位继续增加。