一种低时延远距离的无人机信号中继系统，包括穿越机、中继机和地面系统，穿越机、中继机和地面系统之间采用不同的无线收发通信模块；穿越机与地面系统之间的第一控制信号和第一图像信号直接无线传输，第一控制信号为地面系统向穿越机发射的控制信号，第一图像信号为穿越机向所述地面系统下发输送的视频信号；以及穿越机通过中继机将地面系统发射的第一控制信号中继无线传输、或者穿越机将下发的第一图像信号通过中继机调制成第二图像信号并下发至地面系统；中继机与地面系统之间的第二控制信号和第三图像信号直接无线传输，第二控制信号为地面系统向中继机发射的控制信号，第三图像信号为中继机向地面系统下发输送的视频信号。