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來源：民航资源网
無人機全稱「無人駕駛飛行器」，(Unmanned Aerial Vehicle)英文縮寫為「UAV」，是利用無線電遙控設備，和自備的程式控制裝置，操縱的不載人飛機。
無人機價值在於形成空中平台，結合其他組件擴展應用，替代人類完成空中作業。隨著無人機研發技術逐漸成熟，製造成本大幅降低，無人機在各個領域得到了廣泛應用，除軍事用途外，還包括農業植保、電力巡檢、警用執法、地質勘探、環境監測、森林防火，以及影視航拍等民用領域，且其適用領域還在迅速拓展。
無人機根據不同場景、平台、應用方式，可以進行不同分類，例如：應用場景、飛行平台、控制方式、視距、重量尺度、任務高度、活動半徑等。
對岸中國民航總局對無人機按重量1.5KG、7KG、25KG、150KG、5700KG，劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅺ、Ⅻ六類。植保類無人機歸屬Ⅴ類，無人飛艇歸屬Ⅵ類，超視距無人機歸屬Ⅶ類。實際運行中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅺ、Ⅻ類無人機有交叉時，分屬較高要求一類。串並行無人機編隊，按機隊總重量分類。
進入21世紀，隨著輕型複合材料的廣泛應用，衛星定位系統的成熟，電子與無線電控制技術的改進，尤其是多旋翼無人機結構的出現，整個無人機行業進入快速發展階段。
無人機的飛行平台主要分為固定翼無人機、多旋翼無人機、直升無人機、其它無人機等，各飛行平台的優勢、劣勢、特點如下：
一、多旋翼無人機系統
多旋翼無人機系統主要由機架機身、動力系統、飛行控制系統、遙控系統、輔助設備系統五部分組成。
A. 機架機身
無人機的機架機身，指無人機的承載平台，一般選擇高強度輕質材料製造，例如：玻纖、玻纖維、ABS、PP、尼龍、改性塑料、改性PC、樹脂、鋁合金等。
無人機所有的設備都是安裝在機架機身上面，支架數量也決定了該無人機，為幾旋翼無人機。優秀的無人機機架設計，可以讓其他各個元器件安裝合理，堅固穩定，拆裝方便。
無人機所有的設備都是安裝在機架機身上面，支架數量也決定了該無人機，為幾旋翼無人機。優秀的無人機機架設計，可以讓其他各個元器件安裝合理，堅固穩定，拆裝方便。
B. 動力系統
無人機動力系統，就是為無人機提供飛行動力的部件，一般分為油動和電動兩種。電動多旋翼無人機是最主流的機型，動力系統由電機、電調、電池三部分組成。
無人機使用的電池，一般都是高能量密度的鋰聚合電池，由於一些客觀原因，傳統每300g鋰電池，可以為無人機500g(含電池)自重，提供17分鐘飛行時間。
無人機使用的電池，一般都是高能量密度的鋰聚合電池，由於一些客觀原因，傳統每300g鋰電池，可以為無人機500g(含電池)自重，提供17分鐘飛行時間。
氫燃料電池、太陽能電池等受制於現有的技術水準和成本，暫時還無法普及。無人機主要在露天作業，對電機、電調系統的穩定性要求較高，需要定期進行檢查、保養、防水、防潮。
C. 飛控系統
飛控系統就是無人機的飛行控制系統，不管是無人機自動保持飛行狀態(如懸停)，還是對無人機的人為操作，都需要透過飛控系統，對無人機動力系統進行即時調節。
一些高階的飛控系統，除了保證飛機正常飛行、導航功能以外，還有安全冗餘、飛行數據記錄、飛行參數調整，和自動飛行優化等功能。
飛控系統是整個無人機的控制核心，主要包括飛行控制、加速計、氣壓計、傳感器、陀螺儀、地磁儀、定位晶片、主控晶片等多部件組成。
飛控系統是整個無人機的控制核心，主要包括飛行控制、加速計、氣壓計、傳感器、陀螺儀、地磁儀、定位晶片、主控晶片等多部件組成。
D. 遙控系統
無人機遙控系統，主要由遙控器、接收器、解碼器、伺服系統組成。遙控器是操作平台，接收器接到遙控器信號進行解碼，分離出動作信號傳輸給伺服系統，伺服系統則根據信號，做出相應的動作。
E. 輔助設備系統
輔助設備系統，主要包括無人機外掛平台簡稱雲台，外掛輕型攝影機，無線圖像傳輸系統。雲台是安裝在無人機上，用來掛載攝影機的機械構件，能滿足三個活動自由度：繞X、Y、Z軸旋轉，每個軸心內都安裝有電機，當無人機傾斜時，會配合陀螺儀，給相應的雲台電機加強反方向的動力，防止攝影機跟著無人機「傾斜」，從而避免攝影機抖動，雲台對於穩定航拍來說，卻起著非常大的作用。
外掛輕型攝影機，主要為體積重量小巧，高清晰度攝影機。無線圖像傳輸系統，在無人機航拍時候，將天空中處於飛行狀態下，無人機拍攝的畫面，即時穩定的傳送給地面無線圖傳遙控接收設備，優秀的無線圖像傳輸系統，具備傳輸距離遠、傳輸穩定、圖像清晰流暢、抗干擾、抗遮擋、低延時等特性。
二、固定翼無人機系統
固定翼無人機系統由五部分組成：機體結構、航電系統、動力系統、起降系統和地面控制站系統。
機體結構由可拆卸的模組化機體組成，既方便攜帶，又可以在短時間內完成組裝、起飛。航電系統由飛控電腦、感應器、酬載、無線通訊等組成，完成飛機控制系統的需要。
動力系統由動力電池、螺旋槳、無刷馬達組成，為無人機提供飛行所需的動力。起降系統由彈射繩、彈射架、降落傘組成，幫助無人機完成彈射起飛和傘降著陸。
部分高級固定翼無人機採用滑行起降，需要額外設計起落架收放、減震、精準定位、加速和剎車等系統。地面控制站包括地面站電腦、手柄、電台等通訊設備，用以輔助完成路線規劃任務和飛行過程的監控。
三、無人機應用領域
無人機應用領域主要分為三類，消費級應用、工業級應用、軍事級應用。
無人機應用領域匯總如下：
消費級無人機應用
以多旋翼無人機為代表的消費級無人機應用市場，已經進入快速成長期，根據公開數據顯示，消費級無人機應用市場，每年有超過50%以上增速，消費級無人機產品種類與服務，日益豐富，行業出現領軍企業大疆，佔據70%以上的消費級無人機市場比重。
消費級無人機的技術門檻並不高，一套開源程式，就可以支持飛行器的起飛和降落，任何人都可以用開源程式做一套無人機平台。
入門級的消費無人機產品，已經變成紅海，各大廠商為很薄的利潤而廝殺。各大無人機廠商的優勢，在於飛控系統和雲台系統，透過技術累積，使其自身產品比競爭對手，更穩定、故障率更低。
入門級的消費無人機產品，已經變成紅海，各大廠商為很薄的利潤而廝殺。各大無人機廠商的優勢，在於飛控系統和雲台系統，透過技術累積，使其自身產品比競爭對手，更穩定、故障率更低。
在美國、德國的相關航空展上，已經出現了許多不遜色於大疆的無人機技術系統。一些有能力將成本做到極致的中國巨頭企業，也紛紛進入消費級無人機產業掘金。（大陸井蛙觀點）
新型輕質材料的廣泛應用，飛控核心技術成熟，讓消費級無人機行業門檻進一步降低，加劇行業競爭。行業競爭的加劇又導致無人機產品分化，各大廠商開始走差異化路線，針對不同用戶需求推出不同的產品。
例如：針對巡檢市場推出價格低廉、維護簡便、航程相對較遠的無人機產品；針對安防市場推出續航時間長，能在惡劣環境工作、圖傳效果好的無人機產品。
預計2018年民用消費級無人機市場規模，約180億元人民幣，到2025年將達到約300億元人民幣。
工業級無人機應用
工業級無人機和消費級無人機，是完全兩個不同的概念，產品也有天壤之別。刨去電磁散逸、保密通訊等專業技術問題，工業級無人機在大規模應用的道路上，還有兩個關鍵壁壘需要突破：一是航程和滯空時間不足；二是載荷能力不足。
在突破這兩個技術難點前，工業級無人機很難在產業中大規模應用。另外成本問題，也是不得不去考慮的現實問題，數萬元的工業級無人機，需要充分考慮投入產出比。
以現在的電池技術、無人機結構，在有效載荷和續航時間上，不可能有革命性突破。電池技術10多年來幾乎原地踏步，從石墨負極、矽負極、金屬負極、石墨烯，材料學家在電池方面的革新，無所不用其極，論文天天發，投資疊疊加，但電池產品的突破並沒有出現。
當前工業級無人機有效續航時間，約20分鐘左右，按作業最大水平飛行速度5米/秒計算，工業級無人機單次飛行最遠距離6公里，考慮往返程和安全係數，實際作業半徑不會超過3公里。以無人機電力巡檢為例，只有3公里作業半徑的無人機高空巡檢，是遠遠無法滿足工業級實際生產需要的。
工業級無人機單價一般在10萬-40萬元左右，甚至也有近百萬元一架。無人機創造的實際價值，扣減掉設備折舊和其它費用後，是否有剩餘收益，這是一個現實的財務問題。
工業級無人機市場，還處於摸索與投入期，但考慮到未來巨大市場潛力，各大無人機廠商相繼進入這個領域。
預計到2025年，工業級無人機市場規模約400億，其中農林植保約200億，安防市場約為150億，電力巡檢約為50億。
軍事級無人機應用
軍事級無人機應用，已經成為另一個獨立產業。全球都有很多非常成功的產品，應用於實戰，例如：諾斯羅普·格魯曼公司生產的無人機「全球鷹」。在軍事應用中，每個國家都有專注於該類市場的相關企業，開發滿足不同需求的專業無人機。
四、無人機技術現狀
續航
市面上的無人機主要採用鋰聚合物電池，作為主要動力，續航能力一般在20分鐘至30分鐘之間。因無人機技術方案不同，續航時間有所差別，無人機需要盡可能減輕起飛重量，所以無法攜帶較重的大容量電池，大多數無人機維持二十分鐘有效飛行之後，就必須更換電池或者插上充電線。
無人機電池充電時間，一般每次一個小時以上。這是無人機一個致命的缺陷，大大限制了行業的快速良性發展，解決無人機電池續航能力迫在眉睫。
通信系統
無人機通信系統，目前主要使用900MHz、1.4GHz、2.4GHz無線電頻段，其中1.4GHz主要作為數據通訊頻段，2.4GHz主要作為圖像傳輸頻段，900MHz不建議使用。
對岸中國工信部已經制定無線電相關使用準准則，規範無人機行業的無線電頻段使用。公共無線電通信鏈路，抗干擾能力弱，尤其是同頻干擾無法避免。只需採用幾種特殊干擾方法，就可以實施對無人機指定無線電頻段的定向干擾，今年五一西安無人機編隊表演異常，就是通信信號干擾造成的。
隨著無人機的數量指數級成長，無人機通信系統干擾的問題，將日漸突出。
定位導航
無人機系統的定位導航，普遍採用GPS和北斗雙模模式。GPS定位分為碼定位和載波定位，碼定位速度快，一般民用精度為3-10米，軍用精度為0.3米；載波定位速度慢，不分民用和軍用。北斗系統定位精度在10-20米。
基於導航衛星的無人機定位系統，各大無人機廠商優化自己的算法，使精度勉強達到米級。但受地形、天氣等客觀條件影響，導航衛星信號易干擾，精度穩定性不足的問題有待解決。
民用無人機依靠衛星定位，在不用差分定位技術輔助的情況下，米級精度已經是極限。這樣精度，在工業應用領域遠遠不夠。米級的定位精度，不足以支撐無人機自動控制。
差分輔助定位技術，其原理是透過GPS或北斗衛星信號，與已知真實基準站座標對比，實現快速釐米級精度定位。無人機千機編隊表演，基本都採取這種技術，但在自由空間中，不具備這樣條件。
避障
避障技術，對於主流的無人機飛行至關重要，但現有的解決方案仍處於探索階段。為確保公共安全，需要不斷改進傳感器、傳感算法和無人機設計。
無人機避障技術主要有四套解決方案：紅外線傳感器方案、超音波傳感器方案、雷射傳感器方案，以及視覺傳感器方案。在地面行駛的無人汽車避障問題徹底解決之前，無人機避障技術還有漫長路要走。
無人機避障技術主要有四套解決方案：紅外線傳感器方案、超音波傳感器方案、雷射傳感器方案，以及視覺傳感器方案。在地面行駛的無人汽車避障問題徹底解決之前，無人機避障技術還有漫長路要走。
五、無人機相關規定與法律法規
我們國家的相關無人機法律規範仍然相當鬆散，但從上述文中描述，包括無人機通信等都已涉及國家安全問題，特別是對岸中國已是無人機製造國，台灣若無積極規範，將對國家安全有很大的影響。以下為原文中，中國對無人機的相關規範及立法。
2018年1月，《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例》公開徵求意見。
2017年6月，《民用無人駕駛航空器實名制登記管理規定》，民用無人機登記註冊系統正式上線，起飛重量超過250克以上的無人機，必須實施登記註冊。建立無人機登記數據共享和查詢制度，實現與無人機運行雲平台的即時交聯。
2016年9月，《民用無人駕駛航空器系統空中交通管理辦法》，保障民用航空活動的安全，加強民用無人機飛行活動的管理，規範其空中交通管理的辦法。
2016年，《關於促進通用航空業發展的指導意見》，低空空域定義由1000米以下，提升到3000米以下。2015年，《輕小型無人機運行試行規定》，起飛全重7公斤以上無人機，必須接入「電子圍欄」，不得在禁飛區使用無人機，無人機駕駛員需要持有操作執照。
2014年，《低空空域使用管理規定(試行)》徵求意見稿，將低空空域分為管制空域、監視空域和報告空域，其中涉及監視、報告空域的飛行計劃，企業需向空軍和民航局報備。2013年，《民用無人駕駛航空器系統駕駛員管理暫行規定》，由中國AOPA協會負責民用無人機的相關管理。
劃定禁飛區、無人機摸底統計、操作員實名制，中國無人機相關法律法規監管政策，整體趨嚴，彰顯政府推進行業規範化發展的決心。
六、無人機行業未來發展趨勢
民用消費級無人機，持續高速成長
民用消費級無人機市場的高速成長不可避免。輕質複合材料、通信系統的發展提供了基礎條件，飛控技術的成熟，使得多旋翼無人機操作更靈活、更便利。
受惠於產業鏈成熟，傳感器、磁羅盤等零配件成本減少，消費級無人機價格大幅降低，無人機與攝影機的結合，在民用航拍、影視航拍等場景，得到了廣泛應用，實現銷售級市場的突破。
民用工業級無人機，技術突破前較難實現大規模應用
民用工業級無人機續航時間有待提升，目前有效續航時間普遍未超過30分鐘；工業級無人機飛行穩定性有待提升，在風、雨、雪等複雜環境下，無人機飛行穩定性較差，還需改進；工業級無人機負載能力有待提升，小型工業無人機載重較差，限制在農藥噴灑、物流等場景的應用。
農林、安防、電力三個領域的，受限於續航、載重、穩定性因素限制，在技術突破前，較難實現民用工業級無人機的大規模應用。另外工業級無人機的價格昂貴，在追求投資收益的生產應用領域，也是需要考慮的現實問題。
系留無人機，應用場景廣闊
在電池技術未突破，無人機續航問題未解決前，一種透過外接電線的系留無人機值得關注。系留無人機是將無人機和系留綜合纜繩結合起來實現的無人機系統。
系留無人機透光電綜合纜繩，給無人機傳輸電能，使無人機可以不受電能限制，而長時間停留在空中，其結構大小、製作材料可以根據應用需求來靈活設計，機動性較強，很好的滿足了部分工作環境，對無人機長時間滯空需求。
系留無人機減輕了電池負荷，透過一根電線為無人機提供電能，同時利用電線對無人機進行有線控制、圖像傳輸具有極高的抗干擾能力。由於是地面電源有線輸入，理論上系留無人機可以無限滯空作業。
在不需要無人機大範圍機動的定位觀察、基地安全、景區監測、地質勘測、野外作業、森林防火、應急通信、治安反恐、交通監管、新聞採訪、工程監控、環境監測、影視拍攝、科學研究、國防軍工等領域，有廣泛應用前景。
無人機千機編隊文藝演出，將成獨立的商業模式
數千架無人機編隊飛行表演，在中國廣州、成都、西安等多地上演，數千架無人機可以進行複雜的編隊飛行，組成的不同的圖案與主題，且不會發生碰撞。
強烈的視覺震撼，已經獲得市場的廣泛認可。無人機千機編隊表演，無數「螢火蟲」點亮夜空，已經成為獨立商業模式，將持續擴大影響。
強烈的視覺震撼，已經獲得市場的廣泛認可。無人機千機編隊表演，無數「螢火蟲」點亮夜空，已經成為獨立商業模式，將持續擴大影響。
無人機相關行業監管政策，將逐步趨嚴
無人機在推廣和使用過程中，出現了一系列的安全隱憂和監管漏洞，比如誤闖禁飛區、社區飛行干擾休息等，這類現象對公共安全和個人權益造成一定影響，政策層面在不斷完善和加強無人機領域的專項管理。由於中國對公共安全領域的高度關注，無人機監管政策總體趨嚴。
無人機是未來航空發展趨勢之一，當前在航空機體材料、飛行定位、航空控制領域有所突破。隨著技術成熟，零配件成本降低，以多旋翼無人機為主小型民用無人機，將成為市場熱點。
由於航程短、航速慢等特點，多旋翼無人機在安全級別低、穩定性要求低、在無滯空時間特殊要求的領域，有較大的應用空間，特別是利用飛行特質的航空拍攝，空中巡檢、航空表演等領域。一個小型的無人機，只需花幾分鐘在空中拍照，就可以完成這類對人來說非常艱巨而又危險的任務。
由於目前電池技術未實質性突破，多旋翼無人機滯空時間普遍在20-30分鐘左右，無線電或4G/5G無線網路控制，皆存在可靠性低，抗干擾能力弱，穩定性不足的限制。
航空普遍使用的GPS/北斗定位系統、氣壓計測高系統、加速計、陀螺儀、地磁儀等設備精度，遠遠未達到無人控制的精度要求，因此真正工業級無人機大規模、高精度、穩定應用還有待時日。個人認為，在無人駕駛汽車大規模商業應用前，無人機不具備無人應用條件。
近年隨著無人機行業的快速發展，消費級無人機市場已經進入成長期，無人機研製領域原有的競爭格局漸被打破，市場格局正處於巨變和重塑的過程中。工業級無人機市場，還在前期探索期，快速成長還有待全行業的共同努力。
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