高速公路的特点是通行能力高、事故率低、经济便捷。但高速公路行车速度快，发生事故后造成的损失往往较为严重。中国的高速公路建设处于快速发展期，其事故发生率与事故严重程度与国外高速公路相比均高出很多，可预见高速公路的安全形势将随着社会经济的发展，汽车保有量增加，高速公路通车总里程的逐年递增而变的越来越严峻。在世界范围内公认的安全程度最高的高速公路在国内却被认为是最危险的道路。根据相关调查显示，通过高速公路里程占所有公路的总里程的比例分析，高速公路的事故数量、人员伤亡和造成经济损失的比例远高于其它等级的道路。高速公路实时监控和应急监控缺乏的问题也日渐凸显。无人机用于高速公路监控有低成本、高安全性的特点，且不占用道路资源，尤其是电动无人机体积小、噪音低，不干扰驾驶员。带有视频传感器小型无人机可用作突发况区域监控或交通流监测，给指挥中心提供现场实时图像，辅助指挥中心决策调度。搭载其它类型传感器后还可以监测危险化学品泄漏事故。本文设计的系统主要使用惯性传感器和GPS模块实现自动驾驶、导航。地面站系统中包括头部姿态传感器、自动追踪天线系统以及出于便携目的而设计手持终端设备软件。最后通过一款名为X-Plane的游戏软件实现系统的半实物仿真。仿真系统可明显减少设计中的时间和费用消耗。