近年来,无人机在各行业中的应用越来越广泛,但是在无人机的管理工作以及无人机充电续航上仍然存在很多问题。现阶段无人机的使用需要通过专业飞手进行操控。同时无人机功耗大,需要频繁充电,以及回收管理问题等,都不利于最大化的发挥无人机的功能和效率。因此开发具有自动充电、轨迹自动规划、无人值守的多旋翼无人机地面站停机舱,具有重要的实际意义及推广应用前景。本文基于无人机地面站停机舱的出舱执行任务和归舱返回任务,设计并开发了无人机地面站停机舱控制系统的工作流程。出舱执行任务:远程下达任务→检测机舱周围环境→打开舱门→升起停机坪→开启无人机→放开定位夹杆→降下停机坪→关闭舱门;以及归舱返回任务:无人机返航→打开舱门→升起停机坪→无人机停稳→收紧定位夹杆→降下停机坪→关闭舱门→关闭无人机→开启无人机充电。基于ARM Cortex-M4架构的STM32F407处理器,建立“计算机+运动控制卡”的控制系统架构。以模块化的设计理念开发了机舱控制系统硬件以及软件。并完成CAN总线嵌入式控制器的设计,其硬件接口由限位开关接口、电机驱动接口、CAN总线通信接口、AD采集接口、数据存储模块和DO输出接口等组成。工控机负责人机交互参数设置等工作,并通过CAN总线通信与下位进行数据交换。软件方面,在机舱终端工控机的显示屏幕设计了操作简易的控制界面,满足了所有的控制指令和控制需求;基于UCOS-III操作系统设计了运动控制卡的软件程序,实现对电机的控制、限位信号的采集、上下位之间的通信以及数据的存储等功能。最后对无人机地面站停机舱控制系统软硬件系统进行测试和应用,实验及应用结果表明,无人机地面站停机舱实现了无人机的远程无人化管理,解决了无人机充电问题续航等问题,适合应用于航道巡检、电力巡检、高速公路巡检等领域。