1.1 无人机的起源和发展
无人驾驶飞机简称无人机，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操控的不载人飞行器。无人机发展的初期纯粹是为了满足军事需求的，一战时期英国研制的世界第一款无人机被定义为“会飞的炸弹”，二战时期德军已经开始大量应用无人驾驶轰炸机参战，二战后无人机研发的中心出现在美国和以色列，其用途延伸至战地侦察和情报搜集。后来，军用技术的溢出导致成本下降而引爆了无人机的民用市场。
无人机技术在20世纪末经历了三次发展浪潮，才真正进入了第一个“黄金时代”。第一次发展浪潮出现在1990年后，全球共有30多个国家装备了师级（大型）战术无人机系统，代表机型有美国“猎人”“先驱者”，以色列“侦察兵”“先锋”等。第二次发展浪潮出现在1993年后，中、高空长航时军用无人机得到迅速发展。第三次发展浪潮出现在20世纪末，旅团级（中小型）固定翼和旋翼战术无人机系统出现，其体积小、价格更低、机动性好，标志着无人机进入大规模应用时代。
早期的航空技术解决的是无人机能够飞行的问题，而20世纪80年代以来现代技术的发展为无人机能够拥有更好的飞行性能、更高的可靠性提供了条件，这些变化体现在以下4个方面:一是智能化，即自主飞控技术，急剧攀升的计算机处理能力推动无人机向智能化发展，使其真正成为“会思考”的空中机器人；二是高速带宽，即高速宽带网数据链实现无人机组网和互相连通，使无人机编组、空地装备联合成为可能；三是更轻的材料和传感器，即材料科学和微机电技术的发展进一步减轻了无人机平台的重量、提高了其精确度；四是更强的续航能力，表现为无人机电池续航能力的大幅上升，以及新能源技术赋予了无人机更长的飞行时间。
由于军用技术向民用的外溢，使无人机产业化进入了普及时代。由于军用无人机具备在“3D”（枯燥无聊、肮脏或危险的）环境下执行任务的显著优势以及灵活机动的特性，民用各行各业对无人机的应用也一直翘首以盼。但相比军用无人机近百年的发展历史而言，民用无人机在各领域全面应用却只有10余年的时间。
日本的民用无人机开发较早，最早出现在1983年，当时的雅马哈公司采用摩托车发动机开发了一种用于喷洒农药的无人直升机，1989年其成为真正的首架成功用于试飞的无人直升机。2002年，CERP公司发明了一款JAXA多用途民用无人机。从2003年开始耗时3年，岐阜工业协会先后开发了4代无人机产品，主要应用于森林防火、地震灾害评估等领域。
无人机领域的标志性事件是，2003年，美国NASA成立世界级的无人机应用中心，专门研究装有高分辨率相机传感器无人机的商业应用。近年美国国家海洋和大气管理局用无人机追踪热带风暴有关数据，借此完善飓风预警模型。2007年，森林大火肆虐时，美国宇航局使用“伊哈纳”（Ikhana）的无人机来评估大火的严重程度，以及灾害的损失估算工作。2011年，墨西哥湾钻井平台爆炸后艾伦实验室公司的无人机协助溢油监测和溢油处理等。
以色列也专门组建了一个民用无人机及其工作模式的试验委员会，2008年给予“苍鹭”无人机非军事任务执行证书，并与有关部门合作开展多种民用任务的试验飞行。
欧洲在2006年制定并立即实施了“民用无人机发展路线图”，之后欧盟拟筹建一个泛欧民用无人机协调组织，为解决最关键的空中安全和适航问题提供帮助。
中国无人机起步早、近年发展较快：中国20世纪80年代就将自行开发的无人机（脱胎于军用机型）在地图测绘和地质勘探中做了尝试。近些年专为民用研制的“黔中”1号无人机于2010年顺利首飞，2011年，国产“蜜蜂”28无人机可全自主起飞、着陆、悬停和航路规划，能应用于农业喷洒、电力巡检、防灾应急、航拍测绘、中继通信等。
对于民用领域，无人机仅仅是一个飞行平台，其功能归根到底要通过机载系统中的任务载荷设备来完成。
和针对各行各业的企业用户无人机领域的快速发展相比，近两年针对零售用户消费端的航拍、娱乐等市场受益于无人机各方面技术的成熟和成本的大幅下降，可谓是爆发式发展。随着移动终端的兴起，芯片、电池、惯性传感器、通信芯片等产业链迅速成熟、成本下降，进而使智能化进程得以迅速向更加小型化、低功耗的设备迈进，这也给无人机整体硬件的迅速创新和成本下降创造了良好条件。
芯片是无人机的核心硬件设备，目前一个高性能FPGA芯片就可以在无人机上实现双CPU的功能，从而满足导航传感器的信息融合并实现无人飞行器的最优控制。
惯性传感器是无人机的另一个核心硬件设备。伴随着苹果公司在iPhone上大量应用加速计、陀螺仪、地磁传感器等，MEMS惯性传感器从2011年开始大规模兴起，6轴、9轴的惯性传感器也逐渐取代了单个传感器，其成本和功耗进一步降低（成本仅为几美元）。另外，仅重0.3克的GPS芯片的价格也不到5美元。
WIFI等无线通信是无人机的第三个核心硬件设备。WIFI等通信芯片用于控制和传输图像信息，通信传输速度和质量已经可以充分满足几百米的传输需求。
电池是无人机的第四个核心硬件设备。电池能量密度的不断增加，使得无人机能在保持较轻的重量下续航时间可以满足一些基本应用的需求，此外，太阳能电池技术使得高海拔无人机可持续飞行一周甚至更长时间。
相机也是无人机的核心硬件设备。近年来移动终端的发展同样促进了高像素摄像头的性能急剧提升和成本下降。
飞控系统的开源化使得无人机飞入了寻常百姓家。如果说硬件成本下降解决的是无人机“身体”的问题，那么近年来飞控系统开源化的趋势则解决了无人机“大脑”的问题，从此无人机不再是军用和科研机构的专利，全世界的商业企业和发烧友都加入了无人机系统设计的大潮中，这也是引爆民用和消费无人机市场的“爆点”。
德国MK公司是多旋翼无人机系统开源的鼻祖，其后2011年美国APM公司开放无人机设计平台，彻底点燃了市场对无人机系统开发的热情，2012年以后民用无人机和消费无人机进入了加速上行的通道。至今，国际无人机行业已经形成了APM（用户最多）、德国MK（最早的开源系统）、Paparazzi（稳定性高、扩展性强）、PX4和MWC（兼容性强）等五大无人机开源平台。以PPZ（Paparazzi）为例，始于2003年的PPZ是一个软硬件全开源的系统，至今已经形成了不仅覆盖传感器、GPS、自动驾驶软件，同时覆盖地面设备的全套成熟解决方案。既可以驱动固定翼飞机，也可以驱动旋翼机，并且可以通过地面控制软件实时监控飞机飞行的卫星地图。可以说，强大的开源飞控系统已经使得无人机全面进入“用户友好”时代。
2014年10月，著名计算机开源系统公司Linux推出了名为“Dronecode”的无人机开源系统合作项目，将3D Robotics、英特尔、高通、百度等科技巨头纳入项目组，旨在为无人机开发者提供所需要的资源、工具和技术支持，加快无人机和机器人领域的发展。Dronecode开发界面囊括了无人越野车、无人固定翼飞机、无人直升机和各种多轴旋翼无人机等，吸收了APM、PX4等多个平台，进一步推动了系统开发的可视化和友好化。
目前，在无人机领域领先的仍然是世界两大航空巨头——波音和空客。