本文以接触网巡检为背景,利用四旋翼无人飞行器对小面积接触网进行快速全自动巡检。结合四旋翼无人飞行器自动化程度高,用途广泛,携带与维护方便等特点,可以降低接触网巡检成本,提高巡检效率和灵活度。本文的核心工作是四旋翼无人飞行器平台的设计与实现,使其脱离人为操控,自动巡检接触网。首先,分析了面向接触网巡检飞行器的性能要求。接着,以四旋翼无人飞行器飞行控制为核心,选取了合适的姿态与航向传感器、高度传感器、GPS模块、无线数字传输模块、无线图像传输模块,搭建了四旋翼无人飞行器系统。建立惯性导航坐标系,利用互补滤波算法,解算出稳定的姿态角,保证四旋翼无人飞行器平稳飞行。在惯性导航坐标系的基础上,利用给定的外部参考信号,建立组合导航坐标系,引导四旋翼无人飞行器完成巡检任务。为了提升四旋翼无人飞行器的巡检性能,分别针对无刷直流永磁电机设计了电子速度调节器以及基于姿态反馈的无刷直流永磁电机双轴云台,用于调节飞行升力、隔离飞行器姿态变化对挂载的影响。系统各模块测试实验和模拟接触网巡检实验结果表明：本文设计的四旋翼无人飞行器平台系统能有效消除飞行器姿态变化所带来的影响,按照既定航线自动巡航,满足接触网巡检的性能需求。