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设备与工具无人机——现如今一个炙手可热的词。可这本来是一个军事领域的新型武器，现在却华丽转身成为普通人都能操纵驾驶的得力“助手”。这其中到底有怎样的惊艳跳跃？AOPA云小编今天就来带你了解一下民用无人机的“发家史”。
科技演化和科技突破
首先不得不说的就是科技。大家听过“科技是第一生产力”这句话，无人机从开始到发展，哪个环节都离不开这科技的力量，所以我们首先就来看看科技因素对民用无人机的影响。
地理定位：从陀螺仪到全球卫星定位系统
为了完成任务，飞行器必须精确了解自己所处的空间位置。直到20世纪90年代，自动驾驶仪只能依靠自身的惯性测量仪定位，惯性测量仪包括机械陀螺仪、与陀螺仪连接的磁罗盘和压力传感器。整个飞行过程中，飞行器通过测量自身承受的加速度实现定位。
陀螺仪
但是，除了机械本身的可靠性问题之外，惯性测量仪体积大而笨重，随着时间流逝，其精确度会降低。1995年，全球卫星定位系统的到来改变了这种局面。从那之后，飞机可以用指甲大小的天线接收卫星发出的讯号，即时定位自身的位置。该系统的工作原理是通过多颗人造卫星组成的卫星群(比如用24颗人造卫星工作的全球卫星定位系统)，或者俄国的格洛纳斯(GLONASS)全球卫星导航系统，抑或未来将投入使用的欧洲伽利略(GALILEO)卫星导航系统，将持续发送由原子钟测算而出、报告精确时刻与位置的信号，通过三边测量法计算出位置距离。为了准确定位，飞行器必须接收至少四颗人造卫星发出的信号，如果能接收到六颗或更多人造卫星发出的信号，则会提高定位的精确度。
全球卫星定位系统
这种技术起初由美军研发，而提供给公众的卫星信号被故意降低了精确度，于是，其误差在100米左右。在2000年5月，美国克林顿总统决定停止人为降低精确度的做法后，卫星定位技术才真正开始蓬勃发展。现在，定位的精确度在10米以内，随着发射信号的卫星数量增多，精确度仍在进一步提高。
微电子机械系统迷你化
2毫米长的气压高度计、大小相仿的指南针、3毫米的加速计......如今，没有活动部件、不需维护的微型组件取代了以前的机械传感器，这种组件被称作“微电子机械系统”(MEMS)，移动电话的普及促使这类系统进入工业化生产。
微电子机械系统
现在，微型无人机自动驾驶仪的回路中就采用了微电子机械系统，包括传感器在内，自动驾驶仪的总重量不到25克。
数据联络通道
MALE和HALE军用无人机使用卫星联络，有效距离无限宽广。民用无人机无法使用卫星联络，因为设备价格高昂，而且天线过大。不过，从21世纪开始，民用无人机可以使用高效又安全的数字无线电。以前，无线电一直使用频率41兆赫或者72兆赫的模拟信号这种信号会遭到其他发射装置的干扰，而且电动引擎也会令信号停顿。进入21世纪夙出现了更高频率的数字模式无线电，频率达2.4吉赫。
无线电波段表
从初次使用开始，可以把发射器和接收器配对，让接收器只能识别遥控器发出的信号，这样就不会受到第三方的干扰。联络通道变成双向：发射器下达指令，同时接收机上反应传感器状态的信息。另外还有个优点：发射器不需要以前1米长的遥控天线，也不需要机身外侧保持紧绷的接收器长线，现在的发射器和接收器只需10厘米长的天线而已。
无刷电动机(又名磁力同步自动驾驶机)
丰田普锐斯(Toyota Prius)汽车、电动小型摩托、CD光盘机都配备了无刷电动机。从20世纪80年代开始，无刷电动机替代了电刷电动机。如果没有无刷电动机的存在，众多多旋翼无人机(占民用无人机的80%)将永远不会问世。
无刷电动机原理图
与前几代电动机不同，这种电动机需要直流电供电，电流通过引擎外部的连接器，连接器把直流电转化成三相交流电。该连接器通过调整每秒钟的脉冲数控制引擎速度，避免了传统直流电引擎的所有缺点，比如惯性，而且无刷电动机效率更高、寿命更长。
实用载荷数字相机
拍摄照片、拍摄之后立刻查看、删除照片、重新拍摄、每次飞行拍摄储行数百张照片、修饰照片、用照相机镜头录制地面情况······2o世纪90年代末，在数字相机出现之甑如此花样繁多的功能几乎无法想象。
相机感光元件
自从进入21世纪，数字传感器凭借其惊人品质彻底取代了胶片技术，无人机的摄影测量法等新技术也随之问世。胶片摄影的洗印既昂贵又不方便，如果没有数字相机技术，无人机绝不可能如此繁荣发展。
新型制造材料
对于无人机的制作材料的进步当然也可以算作是科技的进步，但是却跟上面的所提到的技术进步又有些不一样。所以小编单独提出来给大家说说。
20世纪80年代到90年代，复合材料和高强度塑料泡沫开始被广泛使用。复合材料是至少两种特性互补材料的结合体，因此，制成的复合材料拥有两种材料各自本来不具备的特性，比如坚硬与轻盈兼备。
碳纤维材料
复合材料质量轻，容易塑型，从20世纪80年代开始逐渐取代了用于制造空中客车和波音飞机的铝、钢和钛。现在，复合材料几乎占飞机总重量的50%。生产总量的提高让生产成本下降，复合材料的价格逐渐能为大众接受，在大众市场上，复合材料以碳或玻璃纤维管或片的形式销售，这两种材料也是制造多旋翼无人机的主要原材料。
固定机翼无人机依赖空气动力学而飞上天空，采用塑料泡沫，通过模具制作出的流线外形也是基于空气动力学原理。发泡聚乙烯轻巧、坚固、容易制作，成为小型固定机翼无人机流线型外壳和机身的标准制作材料。
从娱乐到专业应用
在民用无人机的发展过程中，需求也是一个关键要素。人们把希望寄托到机械，完成自己的梦想，才有了这万千世界的万千景象。
在航空业，人们一直通过制作体积较小的模型用来测试设计理论、改善已有机型，或是用于教育教学。随着FM调频无线电遥控技术的出现，飞机模型制造技术在20世纪70年代得以迅速繁荣发展。但是，由于没有可用的自动驾驶方式(在全球卫星定位系统出现以前)，飞行只能依靠遥控者的反应速度和敏捷度。飞机驱动的主要方式是热力引擎，这种引擎并不可靠，容易产生震动、积存污垢，所以需要仔细维护保养。当时，机身往往用木料制成，组装时间长，使用寿命短。另外，在胶片摄影占主导地位的年代，机载照相机能够做的工作极其有限，当时的“民用无人机”仅仅用于娱乐。
在20世纪80年代，手提摄像机的出现逐渐改变了这种情况。大型遥控直升机促进了一些媒体应用的问世，比利时飞行镜头公司的无人直升机配备摄像机，在巴黎香榭丽舍大道上空航拍法国大革命二百年纪念庆典开幕式，给人们留下了深刻印象——直升机在巴黎上空距离地面十几米的地方翱翔，然后穿过了凯旋门。传统直升机根本无法实现这种动作。
在民用无人机领域里一个国家从20世纪90年代开始占据了特殊地位，这个国家就是日本。日本农民在小片稻田里用无人机大规模喷洒农药。雅马哈公司推出99公斤重、可携带20升液体的无人机“Rmax”，凭借无人机总数达到3000架、年销量300架的规模，占据无人机市场的龙头地位。在日本农业部的鼓励下，无人机产业大获成功。日本农业部认为，使用无人机可以暂时缓解日本农村缺少劳动力的压力。
新技术的涌现以及成本的降低，让民用无人机的企划方案从20015年开始激增(参见表1-2)。尽管民用市场仍然没有超过军事领域的应用规模，但二者的差距缩小了一半。
随着民用无人机技术取得更大的发展，无人机迟早会飞进更多普通人的家里，无人机也将会更好地服务人们的生活！
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