无人飞行系统由无人机、无人浮空器、跨介质无人飞行器等各类飞行平台、任务设备、信息传输设备及地面配套设备组成，可以自主感知、自主决策、相互协同执行任务，具有“平台无人、系统有人”的属性和环境适应能力强、自主程度高、非接触、零伤亡、可长时间工作的特点，在军事和民用领域中具有广阔的应用发展前景，是世界各国高度重视的新技术、新方向。

　　现代无人飞行平台包含各类无人机、浮空器和跨介质飞行器，其总体方案设计主要瞄准重大和迫切的战略需求，重点是对不同应用层面的无人平台进行系统性设计。智能化是先进平台技术的一个发展趋势，而平台智能化的基础是系统性、综合性的总体设计技术，以及多学科交叉融合设计。国外在系统性、综合性的多学科无人飞行平台设计方面，已经获得了显著成果，发展了具有一定规模、包含不同门类和功能的平台体系。这些先进的平台方案代表了当前无人飞行平台多学科总体设计的最新技术水平和进展。

　　高空长航时无人飞行系统是当前国际上发展出的一类重要的飞行器系统，具有重要的军事意义。

　　这类无人飞行系统最新成果的典型代表是美国的“全球观测者”无人机，飞行高度可达20000米，采用液氢燃料，飞行时间长达7~8天。目前已进行了原理样机的飞行试验。

　　美国的另一类型的超长航时无人机代表为“太阳神” ，采用太阳能电池为驱动能源，可在较低的高度上飞行达6个月之久。

　　左为“太阳神”，右为“西风”

　　英国的“西风”长航时无人机，采用太阳能电池为驱动能源，可在30000米高空连续飞行3个月，已达到在17800米高空连续54小时的飞行试验记录。

　　从高空超长航时无人平台的技术发展现状来看，结构的大变形、大柔性是此类无人飞行平台的主要特征，气动与结构的耦合效应显著，设计时必须考虑多学科之间的关联和耦合设计。

　　随着使用空域的拓展，临近空间高度逐渐被人们所认知，新时期无人飞行系统的发展则向高度发起挑战。临空无人飞行系统因其在军事应用方面的巨大潜力，日益成为国内外研究的热点。临近空间浮空器可作为实施军事应用的飞行平台，在定点持久监视与侦察方面优势显著，国外众多项目对其进行立项研究。

　　美国DARPA为满足其空军在全球情报、监视与侦察等方面的长远需求，以及巡航导弹防御的需要，使美国空军具有“全球警戒、到达和力量”的能力，2004年发起并投资了临近空间新概念浮空器预研项目。此外，日本、英国、德国、以色列、俄罗斯等国也都提出了临近空间浮空器计划，均旨在发展具备超长航时、定点驻留、大载荷能力的临近空间浮空器。

　　临近空间新概念浮空器预研项目

　　近期，科技部积极开展论证，提出了临空组合飞行器的创新构想，在临空浮空器平台

　　基础上结合高空无人飞行器组合概念，将两种不同类型的无人飞行平台组合，发挥各自的优势，在业内开展了热烈讨论。临空组合飞行平台是体现总体设计系统性、综合性的平台概念，是我国无人飞行平台有望实现跨代超越的一个突破点。

　　此外，面向海洋和河流湖泊等水面应用，可垂直起降的舰载无人飞行系统在本世纪得到快速发展，成为可军民两用的新兴热点方向。例如，2008年美国陆军提出了“联合通用重型直升机”项目，波音公司、西科斯基公司、贝尔公司、洛克希德马丁公司等都提出了各自的方案；又如，DARPA设立了13亿美元的垂直起降无人飞行器的X-Plane计划，试图激发出具有重大创新意义的垂直起降无人飞行器。

　　这些新概念垂直起降无人飞行系统代表了此类无人飞行平台的最新技术能力。垂直起降无人飞行平台设计带有多学科综合的特征，比如，空中飞行模式转变是一个涉及气动、结构/机构设计和控制切换的复杂过程，必须在相关学科之间进行联合的设计和动态仿真。因此，这类无人飞行平台设计是一项多学科综合的设计技术。