近日,校园危险事件频发,校园欺凌、火灾、打架斗殴等事件往往在不起眼的角落中发生的肆无忌惮。同时,国内高等院校的办校规模在教育问题越来越受到国家重视的大背景下快速的发展壮大,也使得越来越多的社会人士混入校园,把罪恶、贪婪、欲望的魔爪伸向了大学生。而校园安全事件却往往被大多数学生所忽视,因此建立一种巡逻无人机自动巡逻系统,通过无人机飞行的方式对校园环境进行监控,保障学生和老师的安全则显得至关重要。论文以嵌入式STM32处理器为核心,联合Arduino嵌入式控制器,设计一个校园巡逻无人机系统,对校园环境进行自主式的全方面监控。该系统通过采集自身搭载的惯性传感器,对其进行数据融合,进而姿态解算,保持飞行的稳定性。在无人机移动方面,通过使用GPS传感器做自主导航移动,并在移动过程对校园环境进行实时监控。校园巡逻无人机系统具有较强的飞行稳定性,且结构清晰简单,成本较低,易于交互控制的特点,优良的飞行鲁棒性,实时监控画面可靠稳定。论文的主要工作是将无人机系统与校园环境结合起来,通过构建一个具有较好稳定性,能够进行垂直升降的无人机系统,并在无人机系统中搭载可以进行实时监控的摄像头系统,并对无人机系统建立了一种能够自主导航无人机巡逻系统,并在其自主导航的过程中,实现对校园环境的实时监控,并设计实验论证了本文所设计的无人机系统在功能实现是准确可靠,其程序设计能够实现系统需求。论文采用了惯性元件九轴传感器MPU6050采集在飞行过程中无人机的加速度值、陀螺仪值、地磁计数据,并将采集的数值进行数据融合,提取四元数,并进一步计算以得出飞行欧拉角,后对其进行串联级PID算法,外环整定位置,内环整定姿态,进而输出PWM值控制电机转速,实现平稳飞行,以达到保障校园巡逻无人机在进行校园巡逻的过程中飞行系统稳定可靠。论文提出了一种基于自主导航的校园无人机实时监控系统,通过使用GPS模块,构建了一种无人机自主导航算法,无人机在飞行过程中按照预先设计好的GPS路径进行移动,并试试校对其航道是否发生偏差,并在无人机自主飞行移动的过程中,所搭载的摄像头对环境进行实时监控。论文设计系统架构、算法,进一步实现其监控功能,并进行了一系列测试,测试结果表明,系统运行稳定可靠,框架逻辑清晰明了,可实时观测到无人机在自主飞行过程对校园进行的监控视频,测试结果验证了该系统的可实现性和鲁棒性。