Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển của nông nghiệp công nghệ cao, sử dụng máy bay không người lái (UAV) trong thu thập dữ liệu cây trồng đang trở nên phổ biến hơn vì ưu điểm thu thập dữ liệu trên diện rộng, thường xuyên và tự động. Hầu hết các thiết bị bay trên thị trường hiện nay sử dụng hệ thống định vị toàn cầu GPS. Tuy nhiên với canh tác nông nghiệp chính xác như trong nhà màng, nhà kính, nhà máy trồng trọt hoặc cần giám sát cánh đồng với yêu cầu trần bay thấp, việc sử dụng tín hiệu GPS dẫn đường cho UAV gặp rất nhiều khó khăn. Bởi vì trong các môi trường trồng trọt này, tín hiệu GPS thường không ổn định do vật cản/ phản xạ bởi các bức tường, trần bay thấp hay các thiết bị điện từ khiến UAV không thể định vị tốt gây mất an toàn khi bay. Nhằm giúp thiết bị bay có thể hoạt động trong môi trường không có GPS, luận văn tập trung vào nghiên cứu, triển khai hệ thống định vị cho thiết bị bay sử dụng hệ thống định vị thị giác quán tính (VIO). Luận văn thực hiện các nhiệm vụ chính: 1) nghiên cứu, xây dựng hệ thống định vị và tránh vật cản trên UAV sử dụng stereo camera; 2) mô phỏng, đánh giá hệ thống đã xây dựng trên phần mềm AirSim nhằm lựa chọn tham số tối ưu; 3) thực nghiệm hệ thống định vị ngoài hiện trường. Kết quả mô phỏng và thực nghiêm cho thấy tính ổn định và độ chính xác tốt cho phép UAV hoạt động tốt trong môi trường nhà kính cũng như ngoài đồng ruộng yêu cầu trần bay thấp