本发明是一种基于无人机的车辆环境感知系统及方法，用于快速获取车辆周围道路环境信息。感知系统包括无人飞行器和地面站，无人飞行器与车辆通过系留绳连接，通过无人飞行器对路面进行拍摄，并传输视频图像给地面站；地面站放置在目标车辆上，对视频图像处理获得车辆环境信息，并计算飞行控制参数给无人飞行器，以使得无人飞行器和车辆一同前行。感知方法基于感知系统，无人飞行器起飞悬停在车辆上方，建立通信进行环境感知，回传视频图像到地面站处理，地面站计算车辆环境信息传输给车辆、计算飞行控制参数给无人飞行器。本发明从垂直于车辆平面方向进行广域观察，覆盖面广，易于感知目标车辆周边道路环境信息，可精准计算出图像中物体间距离。