本发明公开了一种无人船搭载无人机的海上巡逻设备及其使用方法，该巡逻设备包括无人船、无人机、无人机起落平台系统和无人机电池自动更换充电系统。本发明所述巡逻设备的使用方法包括以下步骤：a、无人船沿着规划航迹航行；b、无人船行驶到工作区域，无人机升空进行工作；c、无人机将图像和无人机相关信息发送给地面站系统；d、无人机电量不足时，无人机标注当前点的位置信息后返航；e、无人机降落；f、电池换下；g、电池充电；h、安装满电电池；i、无人机回到标注的位置，工作完成后返回；j、无人船继续巡航。本发明解决了无人船的晃动问题，使得无人机起落稳定，整个系统的安全得到保障；提高了无人船和无人机续航能力。