利用无人机实现对移动目标的跟踪是无人机应用中的一个重要研究方向。而四旋翼飞行器作为无人机中的一种,由于其具有灵活机动、可垂直起降以及可实现定点悬停的特点,长期以来一直是众多高校、研究所以及企业的重点研究对象,是一种应用性非常强的无人机开发平台。因此,本文以四旋翼飞行器作为开发平台,设计了一种具有可移植性的无人机跟踪导航控制系统,主要内容如下:本文首先根据四旋翼飞行器的飞行原理并通过软硬件设计与调试,搭建了一架以STM32F103VC为主控制芯片的四旋翼飞行器,用以作为本次所设计的跟踪导航控制系统的无人机开发平台之一。其次根据功能需求,将系统分为三个装置,分别是手持GPS定位装置、遥控器和主控制装置。手持GPS定位装置主要用于采集和处理跟踪目标的GPS坐标,并将其发送给主控制装置。遥控器主要用于决定系统所需要进入的功能模式,分别是手动控制模式、自主巡航模式和自动跟踪模式,并将采集到的相应信息经处理后发送给主控制装置。主控制装置的作用主要是接收手持GPS定位装置或遥控器所发送的数据,将其转换为无人机所需要的对应姿态角、速度和距离等信息,并封装成控制命令发送给无人机。然后进行了系统的硬件电路设计和软件程序设计。硬件方面,先针对三个装置的不同特点确定相应的电路板整体布局和外形尺寸,再进行器件选型和电路原理图设计,接着完成三个装置的PCB设计。软件方面,先确定系统程序的总体流程图,再进行模块初始化设计以及三个功能模式的程序设计,接着完成三个装置的最终软件程序设计。最后在完成系统硬件电路和软件程序设计的基础上,分别进行系统的软硬件调试,并通过模拟器对系统进行虚拟飞行测试。在解决了虚拟飞行测试中所遇到的问题之后再将系统搭载在无人机平台上进行实际飞行测试,最终成功完成了无人机跟踪导航控制系统的设计。