我国无人机未来的发展方向
（一）未来无人机面临的发展难题
无人机具有灵活性、实用性、智能化、方便操作等特点，也逐渐成为政府各执法部门和军方的重要装备。但是，要谋求无人机更大更好的未来发展，还必须解决当前无人机的续航能力、通信网络和多样化应用服务等方面的问题，大力提升无人机的性能、质量。
1.续航能力的提升
续航能力不足是目前无人机行业应用中最突出的问题。应用最为广泛的电动多旋翼无人机，由于飞行效率较低，在载荷指标、航程、航时方面的短板十分明显。在目前锂电池技术没有太大突破的情况下，电力、燃油混合动力系统，旋翼、固定翼复合构型将会是无人机科技企业主攻的研究方向。这类机型将兼具电动多旋翼机型稳定悬停、垂直起降的优点，又能够发挥燃油型固定翼无人机的长航时与长续航优势，可将业内平均指标由“30min续航、40km航程”级别提升至“5h续航、500km航程”级别，并由此大大提升无人机行业的应用发展。
2.通信网络的提升
随着无人机续航能力、载荷指标的提升，无人机作业范围将越来越大，传统的无线电遥控方式将无法满足日益增多的作业需求。目前，已有部分无人机企业利用“互联+”模式，依托城市部署的4G无线网络对无人机进行远程控制。这样的操控模式大大拓展了无人机行业的应用场景，打破了行业应用作业场景必须现场实施的桎梏。结合日益完善的自主飞行控制系统，无人机应用将更加智能与灵活。但受限于移动通信基站的建设，目前网络运营商的4G信号仅对地面覆盖进行专项优化，低空域的空中信号覆盖还十分不理想，需要网络运营商加强通信基站的覆盖建设。只有保证无人机在低空域的通信效果，才能更好地对无人机作业效率进行提升与优化。
无人机作为高效率、适应多种环境的强大数据获取平台，是未来重要的空中数据端口。提升了续航、载重能力的无人机可以搭载更多样的传感器，测量、采集更高质量的数据，进行实时大流量数据的传输，快速整合分析并生成反馈报告将会是未来的发展趋势。更多样的应用服务都依赖于5G通信、物联网、云计算、大数据分析等功能，力求早日实现意念控制无人机。
总而言之，智能化、自主化必将是无人机下一阶段的主要发展方向。结合近年新兴的物联网、云计算、5G通信等技术手段，无人机已经开始在各行业崭露头角。随着无人机行业技术的积累和创新能力的提高，其必将在各行各业的应用中大放异彩。
（二）应用范围的拓展
无人机的用途十分广泛，但是无论过去、现在还是将来，都归属为军用、民用、警用无人机三大类。未来，不管哪类无人机，都有广阔的发展前景。
随着小米、腾讯等互联网巨头以及苹果、华为等智能手机巨头纷纷计划或已进入无人机市场，大量无人机创业公司通过“无人机+航拍”的方式介入消费级市场，民用无人机市场竞争进入白热化。而行业级市场将成为竞争的主战场。如何将无人机与行业更好地融合发展，成为当下民用无人机企业面临的主要问题。
下面笔者以民用无人机为例，详细阐述其应用范围的拓展。
未来民用无人机的发展，应以低空空域为依托，面向广阔的民用领域。现在，低空飞行开放程度在逐渐扩大，如何面向民用领域来发展无人机，各个国家都出台了相关的政策和规定。我国民用无人机的应用前景广阔，遥感探测类的数字地球感知是最重要的研究项目。具体而言，民用无人机在国土调查、气象探测、物流运输、影视制作、夜空灯舞、海事巡航、林业应用以及农业植保等领域用途广泛。
第一，影视航拍。当今世界，无人机应用最广泛的场景，非影视创作莫属。历史上，最早期的航拍可以追溯至1858年，法国摄影师纳达尔在热气球上使用老式的湿版照相机，拍下了第一张航拍照片。此后，随着航空业的发展，近代影视创作中的航拍镜头，开始使用直升机加Space Camera这种组合进行拍摄。Space Camera是利用三轴增稳平台来稳定相机系统，以获得好的长焦拍摄稳定性的一种系统。而现代无人机技术不断更新迭代，电影摄像机进一步轻量化、一体化，在此情况下，越来越多的影视创作团队开始选择使用无人机平台进行航拍。
第二，安监应急。安监应急即安防监控与应急响应，是无人机应用的一个重要领域。安监应急应用于早期军事侦察。由于航拍可以在远端安全之处提供许多宝贵的影像资料用于后台分析，所以演变为用现代警用无人机开展安防监控，无人机小型化、轻量化的发展趋势，加上旋翼机型的应用，使之在城市救灾应急指挥方面也有了用武之地。小型无人机垂直起降、快速展开的特性，使得应急响应所需时间大幅缩短，而无人机在空中飞行相较于地面车辆而言，又能更快到达事发现场，这对于快速制定合作救援方案有着重要的意义。
第三，测绘巡检。无人测绘巡检属于特殊的航空测绘应用，涉及多个领域，组成较为复杂。测绘巡检应用，主要是利用无人机飞行平台的智能化控制系统，通过设定具体的配置参数，使得无人机按照一定的区域路线自主飞行。在无人机自主飞行的过程中，飞行平台所搭载的相机进行等距或定时拍照，获得大量影像资料。同时，结合无人机飞行平台的POS系统数据，可将获取到的影像资料进行快速拼图。对大面积区域的整体环境进行快速测量，利用不同时段的正射数据，可分析计算出监控区域的扰动面积、植被覆盖、水保措施等情况。相较于传统的手持式以及激光仪测距仪测绘方式而言，无人机测绘巡检大大缩减了测绘过程中的人力成本和时间成本。而且，对于检测周期短的区域，利用无人机可以实现高频次的自动化复检，不仅是常规检测方法的有力补充，更能全面直观地搜集到检测项目的动态变化信息。
第四，宣传娱乐。夜空灯舞是利用无人机创新的一种媒体宣传和娱乐形式。在现代无人机发展的过程中，由于使用环境日益复杂，任务日趋多样，单机性能受到限制，多机协作共同执行任务成为重要趋势。而民用无人机集群作业的一个典型应用，就是无人机户外灯光秀。搭载高亮度LED灯的无人机，通过集群控制技术，在夜空的三维空间中动态变换位置，以形成书写文字、图形、动画特效，宛如一幕会飞的LED屏幕。夜空灯舞，通过集群控制大量的无人机，实现了爆炸式的媒体传播效果。
第五，环境监测。无人机在环境监测方面的应用十分广泛，几乎涵盖整个地球生态系统，其中包括土壤侵蚀情况的监控、植被变化的监测、生物栖息地评价、海洋及海岸带生态环境变迁分析、城市的规划与环评分析、大气污染的定量评价等。例如：王洋等基于TM S320F2812设计了精度较高的小型无人机大气数据采集系统；闫军等根据无人机航拍的图片，统计了盐池县城的绿地面积。
第六，抗震救灾。无人机不怕疲劳，不怕危险，使用便捷，即使在极端气象条件下，也能进入灾区进行灾情图像信息的获取，为灾害范围和受灾面积的计算，以及灾害损失的评估提供科学依据，是抗震救灾的有力武器。2008年5月，四川汶川发生里氏8.0级大地震后，民政部国家减灾中心等单位立即携带两架“千里眼”无人机航空遥感系统赶赴灾区，投入抗震救灾的第一线。该“千里眼”无人机航空遥感系统采用低空侦察拍摄的方式，对北川县震后的景象进行拍摄，并通过卫星通信系统将图像传回，为灾情的评估和救灾的决策提供了强有力的科学依据。
第七，在通信中继方面的应用。无人机的一个重要应用是实现空中的通信中继。当地震、台风、泥石流或海啸等自然灾害发生的时候，其破坏力往往会造成一定范围内原有通信系统（包括有线和无线）的损坏，此时灾情需要及时了解，救灾信息需要快速传递，如何快速构建一个便捷、低成本的应急无线局域通信网，及时在灾区和救灾指挥中心之间形成有效的通信联系，就成为一个迫切需要解决的问题。无人机成本较低，使用便捷，可作为空中的通信中继机，能迅速构建一个应急无线局域通信网，从而为救灾的顺利开展赢得宝贵的时间。
2008年5月12日四川汶川发生里氏8.0级大地震，其巨大的破坏力摧毁了震中区域所有的通信设施，同时，由于地震后的气象条件十分恶劣，载人的飞机和直升机无法在其空域长时间的停留，致使外界与灾区的联系在相当长的一段时间内被迫中断。此时此地，由于无人机使用成本低，不存在人员疲劳和安全问题，因此，以无人机作为通信中继机，可彻底改变这种局面。通信中继无人机可长期盘旋在灾区上方相对宁静的平流层进行不间断的高空巡航，避开中低空天气多变的对流层空域，从而可在外界与灾区之间搭建起一条无形的沟通“桥梁”。
清华大学的徐赞新等提出了一种支持移动自组网通信的多无人机中继网络，该多无人机中继网络，可解决移动自组网中移动和活动范围扩大等因素所导致的网络连通性的变化问题，以多无人机中继网络支持移动自组网通信的研究正受到越来越多的关注。