本发明属于传感器领域，具体涉及一种基于多旋翼无人机的导引头动态跟踪数据采集系统及采集方法。该数据采集系统包括多旋翼无人机平台、飞行平台测试设备和地面控制设备。本发明采用多旋翼无人机作为飞行平台，与载人直升机/固定翼飞机数据采集系统相比，保障简单，成本低周期短，对飞行场地没有特殊要求，且可按预定轨迹飞行并接近目标；通过无线数据链技术操控导引头锁定跟踪目标，通过地面操控装置实时监测导引头回传图像和数据，操作简单，避免了载人飞行平台的人员安全性问题；依托野外真实场景，比通过在半实物仿真环境下虚拟视景数据采集系统的采集结果更可靠。本发明的数据采集系统费用低廉、操作简单、实用，具有较好的推广使用前景。