无人机作为一种智能,高效的现代装备已经在遥感、巡检、植保等一系列工作中得到了应用及推广。在农业领域,精准农业航空的快速发展对无人机技术提出了更高的要求。为高效完成农田监测、采集、撒播等作业任务,需要在无人机飞行平台上搭载多类型传感器、多种作业装备等,这对无人机的飞行平台设计方案、最大起飞重量、有效载荷等技术指标,提出了新的挑战。为满足农业应用需求,设计可搭载多传感器、多元作业设备的多功能无人机飞行平台,具有重要意义。本文针对农业应用领域对无人机多传感器挂载的问题进行深入研究,并结合无人机平台机械设计、有限元分析技术、数据规约技术组装搭建出一架可挂载多源传感器的无人机。本文主要研究工作及结果汇总如下。（1）分析无人机平台多传感器挂载问题,研究无人机飞行平台机械设计方法及适用于多传感器挂载的平台设计方法,设计了可支持可见光相机、多光谱相机、三维激光雷达及控制器等的多传感器挂载无人机飞行平台及挂载平台。通过有限元分析,完成了对该飞行平台机械设计、材料选型、形变及压力承受范围的理论分析。确定了飞行平台共轴双桨式冗余动力结构的设计,最大程度上提升了无人机飞行拉力缩小了无人机的外型尺寸。试验结果表明,本文所设计实现的无人机,在其轴距仅为1240mm的情况下,实现了最大起飞重量43.2kg。同时,该结构可确保机臂单一电机出现故障后,持续飞行,安全返航,大大降低炸机故障率,为所挂载高价值农业传感器提供安全保障。（2）研究无人机飞行控制基本原理,针对本文所设计共轴双桨型无人机飞行平台及多传感器搭载平台,根据机器人运动学、动力学等基本理论,分析了无人机飞行过程中飞行姿态变化、锂电池能量变化等,设计了适用于本文所提出的无人机飞行平台的控制系统,主要包括飞行控制系统、动力驱动系统、多传感器挂载系统及终端监测系统。试验结果表明,本文所设计实现的无人机飞行平台可实现最大上升速度5m/s,最大下降速度4m/s,理论最远飞行距离5km。共轴双桨冗余动力系统设计方案,提高了无人机特殊工况作业的安全性。（3）多次完成田间变负载飞行试验,结果表明,本文所设计的无人机飞行平台及系统,可实现手动控制和自主规划路线两种模式的飞行。试验证明了该装备在挂载不大于13kg的任务载荷,续航时间达16min以上,飞行姿态与空载飞行状态相比,变化小,稳定性高。最后,通过挂载三维激光雷达进行多次林间飞行试验,并对试验结果进行了深入分析,获得了空中SLAM点云采集与建图效果受飞行高度、飞行速度影响的数学规律,为田间三维数据采集提供了有效的理论与试验参考,进一步完善了农业领域无人机及三维传感器应用的理论体系。