随着无人机技术的不断发展，无人机在灾情监控、灾后支援以及电力线巡检等方面得到了广泛的应用。为了保证无人机在进行低空复杂环境作业时的安全，需要安装避障雷达设备来进行避障预警。本文以无人机巡线科研项目为研究应用背景，主要做了以下几方面的研究:　　1.介绍了国内外机载避障雷达研究的发展概况以及巡线无人机特点。　　2.深入分析了无人机巡线避障系统理论，包括毫米波避障雷达方案、避障系统与飞控系统之间通信协议、毫米波避障雷达在无人机巡线应用中的功能要求、毫米波避障雷达工作原理以及高压输电线的RCS特性。　　3.研究了提高小目标探测能力的信号处理算法，并采用相参积累和非相参积累技术提高了目标信号信噪比。但由于无人机平台的运动，目标信号做长时间积累时产生的距离走动严重影响了积累效果。对此，本文采用Keystone算法解决积累中的距离走动问题。为了消除Keystone距离走动校正的多普勒模糊数限制，本文采用适应于多目标的单元最大模糊数搜索法进行目标模糊数搜索，从而完成目标走动校正。此外，本文对恒虚警检测算法进行了研究，采用GO-CFAR检测算法解决了无人机避障系统在超低空复杂地面背景下障碍物预报问题。　　4.根据无人机巡线科研项目的设计要求，基于FPGA逻辑处理技术平台，设计并实现了避障雷达回波信号实时信号处理和传输模块，并进行了内场和外场试验。测试数据表明，所设计的毫米波避障雷达系统满足了无人机巡线避障的要求，并通过了广州电力科学院项目的技术评审。