近年来,随着多旋翼无人机在航拍、农业等领域的广泛发展与应用,作为整个无人机系统中的指挥与控制中心,地面监控系统也逐渐成为各大高校和公司研究的热点,一套功能完善的地面监控系统对无人机任务的完成起着至关重要的作用。本文根据国内外多旋翼无人机地面监控系统的研究背景与现状,分析并总结了当前国内外地面站设计中的不足之处与发展趋势。结合自主研发的多旋翼无人机,在VS2013软件平台上设计了一款基于WPF(Windows呈现基础)技术的地面监控系统软件。文章对地面监控系统的总体结构与硬件选型进行了概括性的介绍,着重阐述了对系统的功能模块与界面布局的设计,使用XAML语言设计了地面监控系统的页面,后台则使用C#语言进行逻辑关联。本设计通过利用GMap.NET技术,在地面监控系统中加载了电子地图,实现了电子地图的离线缓存,并在此基础上进行了二次开发,设计了无人机的轨迹规划以及航迹绘制功能;借助log4net技术实现了系统运行过程中关键日志的存储;在地面站与无人机通讯方面,设计了自定义的通信协议并同时实现了无线网络通信与串口通信。文章中还通过使用DirectShow技术处理视频流,实现了多旋翼无人机航拍视频的实时播放,并利用OpenGL与3DS MAX技术建立三维立体无人机模型,实现了模拟驾驶飞行。最后通过地面站与多旋翼无人机的联合实验,验证了本设计中地面监控系统的各个功能模块的可行性,满足了功能需求并且能够稳定运行。