近年来,随着无线通信技术的蓬勃发展和多样化应用,各类无线电发射设备的数量急剧增加,对无线电监测工作提出了更高的要求,尤其是对空中无线电监测的需求不断增加。传统的依靠固定监测站、移动监测车等监测模式,在遇到建筑物遮挡或复杂地理环境时其测向定位精度会大幅度下降,在监测平台所处位置较低时甚至无法收到无线电干扰信号,其覆盖面积也无法适应现代通信业务的发展,因而解决如此复杂电磁环境下的无线电监测工作是当务之急。空中无线电监测是在传统地面监测的基础上发展起来一种技术手段,它作为地面监测的一种补充,可以对区域内所有的频段和所有方向的信号进行监测与测向,其响应速度快、测向精度高、覆盖面积大,在未来无线电监测工作中会发挥越来越重要的作用。本文在分析了空中无线电监测的研究现状、研究意义和存在问题之后,结合空中无线电监测的优势和多旋翼空中机器人简单、灵活的特点,设计了多旋翼空中无线电监测系统架构,提出一种多旋翼无线电监测空中机器人,并着重对其中一部分关键技术进行了介绍和研究:首先,介绍了多旋翼空中无线电监测机器人相关原理,包括系统结构、飞行控制和测向流程。其次,以调频广播信号、对讲机信号、航空对空广播信号为例,通过实验分析验证了多旋翼空中无线电监测机器人的最佳工作高度。再次,分析了现有的监测测向方法,在此基础上,提出了一种以参考通道对消信号幅度起伏的比幅测向改进方案,并从理论上证明了这种监测测向方案的优越性。通过实验验证了空中无线电监测可以获得更高的测向精度。最后,详细分析研究了三种适用于多旋翼空中无线电监测机器人的信号源定位方法,并根据测向定位原理设计了航迹规划方案。通过与地面定位结果相比较,验证了多旋翼空中无线电监测机器人具有更高的定位准确度和更广的覆盖面积。本文对多旋翼空中无线电监测机器人中的一些关键技术进行了探讨、举例,对多旋翼空中无线电监测机器人的开发和应用具有一定的指导意义