随着经济的快速发展,高压架空输电线的距离和范围也不断的的增加,传统的巡检方式已经越来越不适合高压电力线路的巡检。近几年,随着无人机的快速发展,为电力巡检提供了一种新型的巡检方式:无人机巡检。无人机巡检是利用安装在无人机光电吊舱上的可见光、红外热像仪等光学设备获取电力线、杆塔、绝缘子等目标的图像信息,实现对电力线的遥测巡检。在无人机飞行过程中,光电稳定吊舱为光电成像设备提供一个稳定的工作环境,实现对运动目标的实时捕获、跟踪。目前某型号无人机巡线吊舱控制系统采用FPGA+DSP处理架构,完成吊舱的稳定控制和目标的跟踪控制,电路系统元件多,相对体积大,重量较重。为了进一步提升系统的性能与指标,本文对原系统进行了改进,采用以Kintex-7系列的单片FPGA作为控制系统的处理芯片,完成了跟踪算法的移植;系统配置了Microblaze软核处理器实现了图像跟踪算法。本改进进一步提高了系统的可靠性,减小了电路系统的重量和体积,满足了降低光电吊舱的载荷重量要求。本文根据系统的要求和组成,划分功能模块,设计了总体架构,并以此框架完成了硬件电路设计;基于光电吊舱隔离载体角运动的工作原理,在对系统的电气模块功能分析的基础上,建立了光电吊舱稳定控制回路和光电吊舱跟踪控制回路的数学模型,并根据稳定精度和跟踪精度的要求,应用MATLAB中进行仿真验证,证明了模型的正确性。在此基础上,基于VHDL语言完成了控制算法程序编写和调试;基于C语言,在Microblaze中完成图像相关跟踪、质心跟踪、多模跟踪等跟踪算法设计和调试。试验结果表明,本文设计的基于FPGA光电巡线吊舱系统,能够实现平台的稳定和跟踪等功能,基本满足指标要求。