为解决垦区农作物生长环境监测问题,提出使用搭栽高光谱相机的四旋翼飞行器低空航拍的方法。建立了四旋翼飞行器运动学模型和动力学模型。使用旋转矢量插值法解算飞行器的姿态,使用基于卡尔曼滤波器的PID控制算法对飞行器姿态进行控制。对系统进行了Matlab仿真,并通过设计硬件电路和编写软件实现了功能。通过试飞,验证了以上理论与方法的可行性。