利用飞行机器人对架空输电线路进行巡检具有巡检效率高、成本低、安全性强等优点。飞行机器人对输电线路进行巡检时,主要是通过安装在飞行机器人上的图像采集设备即摄像机拍摄的线路图像来判断线路的运行状态及故障信息,但飞行机器人在高空执行巡检任务时,常常需要悬停飞行于线路上方,以保证观测线路的角度清晰、稳定,但是在实际中,由于气流、干扰信号等因素的影响使得飞行机器人无法稳定悬停。针对上述问题,本文使用基于图像特征的视觉伺服(Image Based Visual Servo)控制策略,设计飞行机器人悬停控制系统。主要研究工作如下所述：首先,针对飞行机器人建立控制模型,并设计自平衡控制器,该控制器作用在于当飞行机器人状态值发生变化时,可帮助机器人重新恢复至平衡状态。其次,针对飞行机器人设计视觉伺服控制系统,该系统是在飞行机器人自平衡控制系统基础之上加入IBVS控制器,改进、完善得到的；之后,在MATLAB环境下模拟飞行机器人在观测物上方悬停飞行的过程,并对比分析了存在干扰情况下,不同特征雅克比矩阵估计值对系统性能的影响。最后,对飞行机器人(微小型四旋翼无人机)搭建视觉伺服控制系统,并在实验中使用飞行机器人机载摄像机采集多帧图像,作为控制器输入信号；图像信息经过上位机处理得到飞行器在下一时刻期望达到速度,对其数值进行分析研究,结果表明IBVS控制算法初步可以满足控制任务的需要,且今后有待进一步完善视觉控制系统,实现对飞行机器人的实时控制。