小型無人機的當前現狀和未來發展趨勢

姚軍 麻倍之 吳軍 王榕 周應偉

本文從無人機平臺、主要部件和科研等方面，介紹了小型無人機的最新發展。首先，基于全球133種小型無人機，介紹了當前的發展情況；然后，就小型無人機的科研成果，特別是平臺的設計與制造、動力學模型和飛行控制等方面進行了介紹；最后，展望小型無人機的發展和軍民應用。

無人機是一種沒有機載乘員，通過遠程遙控或自主飛行的航空器，其發展和應用前景不可估量。過去30多年，無人機以驚人的速度發展。迄今為止，超過50個國家開發了1000多種無人機，在軍用、民用兩大領域發揮了不可替代的作用。據蒂爾集團無人機市場預測，未來十年無人機的投入將從當前的每年52億美元增加至116億美元，總投資額達到890億美元。

各類無人機中，小型無人機因其在科研、民用和軍用等領域的突出優勢，最受關注。首先，小型無人機使用成本低、操作性強、易維護，是有效的科研工具，同時很多科研領域（如動力學模型、飛行控制、導航和制導等）的跨越式發展又推動著小型無人機技術的進步，提升了其自動化程度；其次，小型無人機民用范圍廣，能應用于危機監控、搜索救援、航拍、地質勘探、天氣預報、污染評估、火災監測和輻射監測等諸多民用領域；最后，在作戰和防衛方面具有不可替代的作用，是戰區和城市環境中實現零傷亡、智能化、近距離偵察監視收集情報的理想工具。

大量公開資料證實，小型無人機使用了大量先進的工藝和設備。目前關于小型無人機的文獻大多關注一些具體的應用或特定的領域，主要介紹無人機的設計、操作、感知、發展、風險評估和使用等情況，內容比較分散。本文將全面闡述小型無人機的演化和發展。首先綜合分析全球商用的133種型號的小型無人機，并將其分為小型戰術、微小型和微型三種類型；然后回顧具有代表性的研究成果，并將其重新劃分為旋翼、固定翼和拍翼三類，并對每類的平臺設計與制造、動力學模型和飛行控制發展進行描述；最后預測小型無人機在科研、民用和軍用的未來發展趨勢，并進行總結。

小型無人機平臺

無人機可按多種特征分類，目前還沒有統一的方法。本文結合最新版《無人系統整合路線圖》、《無人機系統：設計、研發和使用》以及美國國防部預研局對微型無人機的定義，綜合考慮無人機的機體尺寸、起飛總重量、飛行速度、最大升限、作戰半徑、續航時間以及用途等基本特征，把小型無人機分為小型戰術型（近程）、微小型和微型三類。表]列出了相關的詳細技術參數，其中機體尺寸表示固定或轉動翼展，作業半徑基于特定的視距條件，真實高度表示相對于地面的高度，后面標有“*”的值是由本文分析后確定，并非官方發布。

為了深入了解小型無人機的當前狀況，表2和表3從軍用和民用角度，列舉了全球500多家無人機制造商生產的133種型號小型無人機。

小型戰術型無人機

在上述三種類型無人機中，小型戰術型無人機具有較大的起飛重量和翼展，性能優于其它兩種。但是，如表1所示，相對于大型無人機（如戰術、高空長航時、中空長航時等），小型戰術無人機在技術性能指標上還是相對落后。小型戰術無人機主要用于陸軍機動分隊的偵察監視、目標指引、監控和空域安全等作戰行動，也可用于海岸監視、電線監測和交通監控等多種民用領域。

表2和表3共列舉了18套小型戰術無人機系統，綜合相關信息得出了以下兩點結論：

（]）固定翼無人機共有13套，占總數的72%，說明固定翼在小型戰術無人機中占有主導地位；

（2）軍用和民用的比例為11：7，說明民用型需求量大，很有發展潛力。

目前，主要有亞洲、歐洲和北美三個地區生產小型戰術無人機，其中北美最多，在軍用和民用分別占有60%和55%。除了傳統的固定翼和單旋翼無人機之外，許多小型戰術無人機極具創意，如MLB開發的同軸V-BAT無人直升機。圖1列舉了具有代表性的固定翼、單旋翼、雜交和同軸小型戰術無人機。

微小型無人機

相比于小型戰術無人機，微小型無人機的巡航速度較低、有效載荷較小、續航時間較短，因此使用空域更為有限。微小型無人機基本上都是可折疊和可拆卸設計，可由單兵便攜使用，特別適用于機動作戰分隊實施的偵察、監視和目標指引等任務。如RQ-11B“大烏鴉”無人機，已大量裝備美國空軍、海軍、海軍陸戰隊和特種作戰司令部。民用微小型無人機實現了成本、可操作性、重量、載荷需求和可維護性方面的平衡，非常適合商業應用，如航空攝像、通信中繼和貨物運輸等。目前全球市場上有113種型號的微小型無人機，據調查分析得出如下兩點結論：

（1）固定翼和旋翼微小型無人機的軍用民用數量比率基本相同，分別為30：22和34：27，說明即便使命不同，固定翼和旋翼無人機在軍用和民用領域同等重要。

（2）民用和軍用的比率是61：52.說明微小型無人機在民用領域已經比較普及。

多旋翼無人機主要包括四旋翼、六旋翼、八旋翼和共軸六旋翼等，其中軍民應用比例分別為45%和70%。過去十年，多旋翼無人機的使用需求旺盛，使其迅速普及并展現出良好的發展前景。如Parrot公司2010年1月推向市場的AR四旋翼無人機，在2013年12月全球銷售總量超過了50萬套。

目前主要是亞洲、歐洲和北美三個地區生產微小型無人機，圖2列舉了微小型無人機的代表性機型。

微型無人機

1997年，美國國防預研局（DARPA）啟動了3500萬美元的微型空中飛行器（MAV）計劃，旨在開發微型無人機原型：翼展小于15cm，滯空時間達到2h，可攜帶晝夜成像器，適合于作戰環境和城市環境（特別是建筑物內）的無人飛行器。2001年結束的第一階段研究得出的結論幾乎否定了這一計劃，但隨著科技的進步，一些之前難以實現的需求，在不久前已經變得很容易了（如尺寸和續航時間）。

第一個固定翼微型無人機的原型是航空宇航公司開發的“黑寡婦”微型無人機。1999年，“黑寡婦”成功地進行了20min飛行，并實時傳輸了圖像（彩色視頻）。其后續型號“黃蜂”已裝備美國海軍陸戰隊和特種部隊司令部?！包S蜂”主要是在“黑寡婦”的基礎上，進一步優化了機翼結構和電力消耗，但最新型“黃蜂”翼展拓展到了33cm，不屬于本文定義的

微型無人機。

航空宇航公司耗時5年、耗資400萬美元研制了一款比較出名的拍翼微型無人機——“納米蜂烏”無人機，能夠依靠雙翼控制盤旋飛行，但公開信息表明“納米蜂烏”已止步于概念驗證階段。目前唯一真正達到實戰需求，并正在服役的微型無人機是挪威Prox Dynamics公司生產的“黑色大黃蜂”（見圖3），轉動翼展10.2cm、起飛總重量16g、最大飛行速度lOm/s，續航時間25min，能實時傳送視頻和圖像。2012年8月，英軍在阿富汗戰場上已將該型機應用于實戰。

最新技術的發展使許多航模愛好者玩起了微型無人機，如圖3中的Hubsan微型四旋翼無人機，一體化設計和良好的姿態穩定性實現了微型無人機的完全自動化。

小型無人機的研究進展

小型無人機的出現，在空氣動力學、飛行動力學、飛行控制、計算機視覺等研究領域對學術界提出了挑戰，也給開發設計和實際性能評估提供了一個契機。小型無人機研究的快速普及，主要表現在以下三個方面：

（1）目前一共有36個世界領先的機構組織開展小型無人機的研究、開發和生產，并且有更多機構重視小型無人機，并投身其中。

（2）過去二十年，許多小型無人機比賽極大地提高了小型無人機的自動化、自主性和智能化，其中國際航空機器人大賽已有24年的悠久歷史。

（3）目前有關小型無人機方面有影響力的研究成果已出版20多部，包括無人機原理和動力學模型、飛行控制、導航、制導等方面的研究專著。

表4列舉了目前積極從事小型無人機研究的學術機構及其使用的無人機平臺和重點研究領域。

小型無人機的開發主要包括五個步驟：平臺設計與構造、動力學建模、飛行控制、導航算法的設計與實現、制導算法的設計與實現，以下是基本情況。

（1）平臺設計與構造

平臺設計與構造是研究小型無人機的第一挑戰，直到2010年，才公開了高性能的開源自動駕駛儀系統（如PixHawk和ArduPilot）。表4列舉的大多數研究組織，都是從平臺設計與構造起步開展無人機研究的。旋翼機和固定翼飛機的平臺比較通用，所以研究的重點是機載飛控系統，具體包括：

1）飛行控制和任務處理單元的能力；

2）導航傳感器和任務傳感器的感知能力；

3）功率消耗和通信模塊的有效范圍；

4）抗振設計；

5）電磁干擾設計；

6）最佳配重設計。

（2）動力學建模

動力學建模是第二個階段。動力學建模，包括線性和非線性建模，它表示執行機構（如伺服驅動器或電機）輸入和飛行響應（如加速度、角速度、姿態、速度和位置）之間的關系，其目的是得到一個在特定飛行條件下或在飛行包線中飛機飛行動力的數學模型。動力學模型是后續系統設計的前提，特別是基于模型的控制技術。不管哪種類型的飛機，直接決定模型質量的有兩個關鍵要素：模型結構和參數識別方法。

（3）飛行控制

飛行控制用于穩定飛機姿態，獲得預期的速度、位置和航向。在過去三十年里，隨著飛行控制的廣泛研究，各種控制技術應用于研究性小型無人機平臺。但實際應用中，最多的還是傳統級聯控制方法：將飛行動力學模型簡化成單變量或多變量的一系列控制模型，按設計指標要求選擇相應的控制器，通過閉環設計的連續性實現整個控制系統。目前應用于小型無人機的控制技術主要有類：線性模型控制、非線性模型控制和非模型控制。線性模型控制是經典的控制方法，主要是線性化時不變參數，只能在特定飛行條件下或很窄的飛行包線內保證模型精度，性能也相應受限，主要包括PID控制、最優控制和魯棒控制。非線性模型控制通常是基于非線性飛行動力學模型，克服了線性模型控制的局限，主要方法有自適應控制、反饋線性化控制和模型預測控制等。非模型控制主要包括模糊邏輯和學習控制。

（4）導航制導

導航是指為了完成指定任務，對飛機狀態及周圍環境的數據采集、數據分析、信息提取和信息推算，具體可分為全球導航和區域導航。全球導航技術已經非常成熟，許多商用導航傳感器單元可以提供飛行狀態測量和評估，滿足全球導航的需求，因此不是當前學術界的研究重點。而區域導航主要使用機載有源和無源任務傳感器，滿足小型無人機的飛行導航需求，在全球導航信號易受干擾和篡改的前提下，成為了目前的研究重點，其研究進展目前處于保密狀態。

小型固定翼無人機導航制導算法已經取得了許多研究成果，目前正向實際應用層面發展。表4中，參與小型固定翼無人機研究的機構有10個，其中4個開展導航方面的研究，有影響的研究成果都是關于小型旋翼無人機的導航算法方面。

旋翼無人機的研究

小型旋翼無人機由于出色的懸停能力、載荷能力和操控性，在三類平臺中最為突出，應用最為廣泛。表4中共有24家機構選擇了小型單旋翼、多旋翼無人機作為實驗平臺，達到總數的70%。

（1）無人機平臺

當前小型旋翼無人機平臺已經發展非常成熟，2005年之前研究的還比較多，如今研究減少。根據相關調查表明，大多數機構在開發小型旋翼機時都遵循以下基本規律：

1）機載飛控系統組件通常采用商用產品，很少自主研發，部件選擇上比較關注輸入/輸出設備的兼容性，一般采用串行通信；

2）機載軟件一般基于QNX、RTLinux和VxWorks_個底層實時操作系統，采用層級化和模塊化設計架構，關鍵任務一般作為獨立模塊編寫，并分配不同優先級（斯坦福大學“蜻蜓”無人機機載軟件就是基于這種標準流程）；

3）無線遙控飛行器平臺的最低條件限制是遙控鏈路要保持通視；

4）地面控制站系統硬件一般是加固便攜電腦，軟件一般是基于非實時操作系統開發的。

（2）動力學建模

小型旋翼無人機動力學建模必須結合旋翼振動動力學和基礎六自由度剛體動力學，面臨的挑戰主要是模型結構的建立和參數識別。復雜的非線性旋翼振動動力學很難簡化，嚴重影響了整個模型的可識別性。高階模型結構的參數較多，大大增加了參數識別的難度。

目前，旋翼機的動力學建模主要涉及單旋翼、共軸和多旋翼三種結構。其中關于單旋翼動力學建模研究最多，代表性的成果是美國卡內基梅隆大學機器人學院的小型旋翼無人機系統識別模型，它有兩大創新：1）采用以六自由度剛體動力學為基礎，結合簡化的旋翼揮舞效應、穩定桿動力學和預置偏航率陀螺儀動力學，最大程度地簡化了模型結構；2）為得到高精度的懸停和前向飛行環境，首次將美國航天局艾姆斯研究中心開發的專業頻域辨識（頻率響應綜合鑒定）工具包應用于小型旋翼無人機。后續的許多建模都是采用其模型架構，或者使用頻率響應綜合鑒定工具包進行開發。

小型多旋翼無人機已經取得了實質性的研究成果，目前研究重點體現在螺旋槳氣動力學，飛行特技（如失速）氣動力學的小型四旋翼無人機非線性建模。

（3）飛行控制

過去三十年，研究人員將各種控制技術，如PID控制、最優控制、魯棒控制、自適應控制、反向控制、CNF控制、線性回歸控制、模糊邏輯控制、學習控制等應用于小型旋翼無人機平臺，以實現其自動飛行控制。表4中有23個機構參與了小型旋翼無人機的飛行控制研究。

雖然先進的控制技術在小型旋翼無人機上得以實現，但實際效果不足以說明先進的線性或非線性模型控制方案一定優于經典的、廣泛使用的PID控制或最優控制。目前，通過對各種先進控制技術進行研究，并在科研性的旋翼無人機上進行測試，但很少發現飛行性能有明顯的提高。這可能是因為大部分飛行控制工作都是集中在常規飛行環境或飛行包線中，而旋翼動力學有很好的線性度，經典控制技術能夠很好地解決。

應用于攻擊和特技操控的主要是基于學習的控制技術，但實驗表明其效果一般，估計主要原因有以下兩點：

1）利用基本原理或混合建模方法建立的非線性動力學模型，一般不能精確涵蓋整個高復雜非線性的攻擊或特技操控的動力學；

2）通過飛行試驗很難、甚至不可能建立這種物理模型，線性或非線性模型控制技術無法應用到攻擊或特技飛行控制。

固定翼無人機的研究

小型固定翼無人機在軍事和民用領域應用較多，但因為其理論和算法驗證比較復雜，通常需要在室外環境進行試驗，耗時耗力，因此很少被研究機構應用。表4中只有10個機構進行固定翼無人機研究，在數量上比旋翼無人機少得多

（1）無人機平臺

小型固定翼和旋翼無人機的平臺設計和構建工作基本相同，目前出現了許多結合固定翼和旋翼特征的混合無人機設計研究，如新加坡國立大學開發的混合無人機。

（2）動力學建模

當前，小型固定翼無人機動力學建?；静捎茫诔Ｒ庯w行環境的六自由度動力學模型和基于參數估計的系統識別，下文簡要介紹具有代表性的建模成果：

1）作為單旋翼無人機建模工作的延續，綜合頻域辨識方法被應用于小型固定翼無人機巡航飛行狀態的動力學建模。

2）起飛階段（基于ARX/ARMAX/B模型）和降落階段（基于去耦六自由度剛體動力學模型）的系統識別，是非常規飛行條件或飛行包線的動力學模型識別的典型研究成果。

（3）飛行控制

小型固定翼無人機飛行控制主要包括：PID控制、最優控制、魯棒控制、自適應控制、線性回歸和神經網絡，其現狀如下：

1）上述控制技術廣泛運用于飛行控制設計（在導航制導究領域更加廣泛），但由于實際應用困難，其實驗結果大多來源于仿真驗證；

2） PID控制和線性控制已應用于實際，但大多數非線性模型控制技術只是處于理論研究和仿真驗證階段，還沒有進行飛行試驗。

3）與旋翼無人機一樣，應用于攻擊和特技操控的效果一般，原因類似。

拍翼無人機的研究

當前，撲翼無人機的學術性研究仍處于初步階段，單純地模仿烏與昆蟲撲動翅膀飛行的微型撲翼飛行器已獲得成功，但很多撲翼飛行器普遍采用“剛性”模型，與實際生物撲翼尚有差距，為顯著提高平臺設計、動力學建模和飛行控制，仍需加大投入。

（1）無人機平臺

小型撲翼無人機的平臺設計很具有挑戰性。首先，由于尺寸小、重量輕，降低了氣動效率和轉換功率，而克服氣動效率的降低需要提高推重比，這是面臨的第一個挑戰；其次，基于上述限制，需要開發合適的飛行方案，而不能簡單搬用固定翼或旋翼無人機的飛行方案。另外，對處理部件、導航傳感器和任務傳感器的處理能力，特別是尺寸和重量的限制，使得飛控系統的設計難度成指數性增加。

目前拍翼無人機的研發基本上采用多重設計、原型構建和循環測試的方法進行，主要體現在以下3個方面：

1）拍翼結構：有雙拍翼和四拍翼兩種。雖然雙拍翼仿生度最高，但因為四拍翼可以減小振動、增加升力，提高穩定性，目前許多無人機原型采用四拍翼方式，約占40%。另外也有少量的柔性翼和嵌條翼無人機，很有發展前景。

2）機翼幾何設計：機翼幾何形狀是影響升力和推力的關鍵因素，其效率可以通過比較氣動載荷的實驗記錄確定。

3）驅動機構：四驅動機構已經成功應用于撲翼無人機，關鍵技術包括：前置式雙推桿設計，前置式雙曲柄設計，傳動裝置側掛式設計等。

上述3個方面是影響小型拍翼無人機飛行能力的關鍵，但其它設計，如定向控制方案、執行機構類型、拍翼頻率和機體材料也嚴重影響整體飛行性能。圖4列出了有代表性的撲翼無人機平臺。

（2）動力學建模

當前撲翼無人機動力學建模的代表性技術如下：

1）通過整合六自由度牛頓歐拉方程組、準穩態撲翼氣動力學和線性執行機構動力學，建立昆蟲類拍翼無人機原始的非線性模型，然后實施驗證，建立的模型有助于飛行控制設計；

2）結合拉格朗日方程和典型的拍翼氣動力學，建立拍翼原型的非線性模型；

3）流體力學應用于這一研究領域。例如，流動求解器和網格變形方法已被應用于柔性翼運動學研究，得到了精度足夠、拍翼頻率范圍較小的計算流體力學模型；

4）系統識別應用于撲翼無人機動力學建模。運動跟蹤系統用來記錄鳥類拍翼無人機的續航飛行機動，并且已建立具有精確俯仰和升沉動態預測的簡化線性模型。

總的來說，小型撲翼無人機動力學模型研究還處于起步階段，目前的研究重點仍局限于許多恒定或準恒定的特定飛行條件，如懸停或巡航飛行。

（3）飛行控制

由于平臺設計和動力學建模還不成熟，目前很少有關于撲翼飛行器飛行控制研究的報道。此外，飛行控制一般是通過經典控制實現（主要是PID控制），自動化程度亟待提高。當前微型和納米級飛行器的飛控情況如下：

1）最近有兩家機構取得了微型拍翼無人機的初步自主飛行成果。加利福尼亞大學的伯克利設計了去耦六自由度縱向和橫向動力學模型的兩個PID控制器，并且在巡航飛行中用機載400Hz的控制器驅動了13g的拍翼無人機；DeIFly 11微型無人機也用去耦六自由度縱向和橫向動力學模型的兩個PID控制器，完成了小型風洞的自主狀態保持；

2）目前只有哈佛大學的微型機器人實驗室，在進行納米級撲翼無人機飛行控制研究。最近，比例控制、自適應控制、無模型控制等技術已經應用到RoboBee平臺，完成了二級基本自主飛行，但穩定性較差。

未來發展趨勢

科研方面

小型旋翼、固定翼和拍翼無人機的研究趨勢如下：

（1）小型旋翼無人機的研究將持續升溫，具體如下：

1）多旋翼無人機價格便宜、操作方便、尺寸涵蓋小型至微型，在室內和室外環境應用都有很大潛力，將主導旋翼無人機的研究領域；

2）旋翼無人機動力學模型已進入成熟階段；

3）飛控和基于傳感器的區域導航將是研究的主要趨勢，測距相機（能提供RGB之外的距離信息）和激光雷達（具有三維掃描能力）等先進傳感器有助于增強區域導航能力，將逐步進入這個領域；

4）未來研究重點將逐步轉向制導算法的開發和實現，特別是多無人機協同控制、感知和任務規劃。

（2）小型固定翼無人機的發展預測如下：

1）通過融入垂直起降無入機的功能進行平臺的設計和構造，雜交無人機將更加普及，而微型固定翼無人機的發展將持續下降；

2）固定翼無人機的動力學建模和飛行控制研究已經日趨飽和；

3）旋翼無人機的導航和控制，由模擬發展到實際應用，將是今后的研究重點。

（3）小型撲翼無人機的研究很有前途，將日益普及，將來重點研究領域包括：

1）先進的平臺設計，特別是微型和納米級平臺設計；

2）使用基本原理建模、系統識別和混合動力學建模；

3）線性、非線性飛行控制技術應用；

4）視覺狀態估計和感知。

民用方面

民用小型無人機應用的最終目標是出現，類似于今天在公路上正常運營的汽車一樣的場景，這源于航空管制和航空應用的發展。

（1）航空管制

民用小型無人機發展受限的主要原因是嚴格的空域限制。幾乎所有民用無人機都只能在特定空域使用，或者達到外部空域對飛行器的特定要求才能使用。但是，不管是國家的權威機構（如美國聯邦航空局和澳大利亞民航安全局），還是國際性權威機構，都沒有建立完整的民用無人機航空準則。民用無人機因為涉及到安全，道德和隱私等方面的問題，其智能化水平不滿足需求，在當前航空管制條件下，數量難以增加。

一旦空域限制問題得以解決，使用量將持續猛增，按照歐洲單一天空實施計劃（SESAR）安排，到2035年，歐洲空域內將有40多萬架商業和政府部門的無人機。許多法規正在進行改進和發展，當前已經取得了一些實質性的進展，如2013年美國交通部頒布的第一版民用無人機整合路線圖（軍用飛機標準），已對民用無人機的發展應用提出了規劃設計；歐盟計劃2017年在各成員國之間協調民用無人機操作法規，到2019年實施。

（2）航空應用

目前，小型民用無人機可應用于航空遙感、貨物運輸和通信中繼。短期內，航空遙感在民用無人機市場仍占主要地位。航空遙感應用包括攝影（如應急監測、搜索救援、航空拍攝和地質勘察等）和監測（如天氣預報、污染評估、火災探測和輻射監測等）。最近，貨運和快遞成為小型無人機的新興應用方向，如亞馬遜的無人機快遞測試等。無人機用作民事的通信中繼和空中路由，雖然目前沒有任何報道，但具有一定的可能性和必要性，其發展仍處于起步階段。

軍用方面

對小型無人機軍事應用的發展預測主要來源于兩個方面，一是2000年～2013年七個版本的無人系統整合路線圖，二是兩個主要的無人機市場研究公司（蒂爾集團公司和市場研究網）進行的無人機市場分析。其未來發展趨勢簡要概括如下：

（1）小型無人機的需求將逐年增加，到2020年美軍裝備總數將超過10000套（]套可能有多架無人機）。盡管有多種無人機產品，軍購仍將局限于幾家主要的無人機制造商，如航空環境公司和波音公司；

（2）固定翼和旋翼機的比例大約是97：3，固定翼在軍用市場仍將占據主導；

（3）為提高信息采集效率和不同任務環境的適應性，特種傳感器及其小型化將持續發展；

（4）小型無人機（特別是固定翼）由現在的自殺式攻擊、情報搜集拓展到攜帶攻擊武器，武裝能力將進一步增強；

（5）小型無人機目標小、機動靈活，能快速機動阻止并擊毀來襲目標，將成為未來有人一無人系統中不可或缺的組成部分；

（6）小型無人機培訓將進一步規范，并將擴大到軍官和在役士兵。

總結

本文搜集了全球范圍內的133個小型無人機，從影響小型無人機發展的三個主要方面進行了較為全面的概述。首先，基于收集信息把小型無人機分為小型戰術型、微小型和微型三類，并簡明扼要地介紹了目前的進展情況；然后，簡要回顧了學術界小型無人機的研究進展，按照固定翼、旋翼和拍翼等類型進行重新分類，并對每種類型的平臺設計構造、動力學建模和控制等方面的基本情況和頂尖技術進行了分析；最后，預測了未來2～5年小型無人機在軍用、民用和科研方面的發展。