本实用新型提供了一种无人机手持地面站控制系统，包括壳体，设置于壳体内部的CPU模块、数据采集模块、通信模块、蓄电池、电源管理模块、和设置于壳体上的遥控组件和人机交互模块，数据采集模块与遥控组件连接，用于采集遥控组件输入的动作数据信息，数据采集模块还与通信模块连接，用于将动作数据信息发送至通信模块；通信模块与无人机通信连接，用于将动作数据信息发送至无人机，并接收无人机返回的姿态数据和图像数据；数据采集模块与CPU模块连接，用于将从通信模块采集的姿态数据和图像数据发送至CPU模块。本技术方案将多个模块集成在一个壳体中，增加了地面站控制系统的集成化，具有体积小重量小的特点，便于携带和手持。