旋翼无人机以其独特的空中悬停、垂直升降、原地回转能力及极佳的机动性、高可靠性,被广泛运用于民用、军事领域,是理想的低空遥感搭载平台。为便于目标区域空间影像采集、传输及后期自动化处理,传统无人机遥感平台还需搭载独立的光学相机、位姿传感器及数传系统,存在着专业遥感系统定制集成技术复杂、成本高等不足;此外,传统无人机平台多依赖于卫星导航系统（如GPS）进行空间飞行定位,这使得现有无人机平台因卫星导航系统信号被屏蔽而难以完成室内环境下的空间数据采集飞行任务。目前,智能手机中已被植入包括光强度、加速度、陀螺仪、地磁计等多种MEMS传感器,同时支持蓝牙、WIFI、USB等多种通信方式,这使得智能手机不仅能通过内置的摄像头进行影像数据采集,也可方便用于空间影像采集与传输。综上,本文以智能手机作为空间影像数据采集设备、旋翼无人机为作为飞行搭载平台,研制开发了一套适用于室内、室外环境的空间数据采集系统。本文在研究过程中主要完成的工作如下:（1）依据系统功能需求,将结合智能手机与旋翼无人机的空间数据采集系统分为旋翼无人机系统和智能手机数据采集传输系统两部分,设计了基于智能手机的旋翼无人机空间影像采集系统整体方案。针对影像数据采集系统要求,搭建了Android开发环境、无人机二次开发环境和无人机仿真环境。（2）根据空间数据采集的环境、数据采集系统的载荷要求,从机体、动力以及开发接口考虑,以Pixhawk飞控作为控制平台,设计了旋翼无人机系统方案,包括飞行控制系统、室内外定位系统和激光雷达避障系统,最终实现了旋翼无人机能够在室内外环境下稳定飞行、自主避障。为了解决手机端与所述无人机飞行平台的同步控制问题,使用CH340模块构建了手机和飞控通信系统,当旋翼无人机在进行数据采集时,可以通过飞控的相机触发接口发送信号控制手机拍照。（3）设计完成了智能手机、路由器和PC端组成的数据采集传输系统。开发了基于Android平台数据采集APP软件,APP主要完成作业区域的影像、传感器数据采集;在C#.net平台开发了数据采集平台地面PC端软件,数据采集传输系统利用WIFI将智能手机端的摄像头预览帧、传感器数据、数据文件传输至地面PC端,并将地面站命令发送至智能手机端。（4）本文对上述数据采集系统设计了一系列的实验,包括旋翼无人机飞行系统性能实验和数据系统整体实验,验证了室内外环境下无人机飞行、数据采集系统的可性性和有效性,实验结果表明,结合手机与旋翼无人机的空间数据采集平台具有体积小、成本低、扩展性强的特点,可以完成目标区域的观测任务。