無人航空機
無人で制空戦闘を行う無人戦闘機の研究が各国で続けられている。無人攻撃機の装備に空対空ミサイルが含まれる場合もあるが、自衛用武装に過ぎず、有人機の様な汎用性や空対空戦闘を行える運動性・機動性・エンジン出力はないため、有人戦闘機と遭遇した場合、ほぼ被撃墜は確実である。開発中の精密な空中自律行動能力と空対空戦闘機能を持つUCAVは、無人戦闘攻撃機と呼ばれることもあるが、これも対地攻撃がメインの無人攻撃機である。
現状では有人戦闘機に随伴し、パイロットの操作で対地攻撃などを行うことにより、役割分担でパイロットの負担を減らす「ロボット僚機」など技術的なハードルを下げた研究が各国で行われている。XQ-58は有人戦闘機からの操作により対地攻撃の他、親機への攻撃を防御するとした。またウェポンベイに搭載可能な小型UAV「アルティウス-600」の発射実験に成功している。
有人機に多数搭載できる小型UAVを対象に突撃させるなど、ミサイルのような機体の試験も行われている。
有人戦闘機を無人化した実験機は複数製作されているが、空力試験や標的機としての活用である。
1945年に日本で計画された秋水式火薬ロケットは機体前部に衝角を備えており、発射後は地上からの無線誘導で爆撃機に体当たりしてダメージを与えた後、滑空して地上に戻り機体を再利用するという地対空ミサイルと無人迎撃機の中間のような運用を予定していた。
1959年からアメリカ空軍に配備された長距離地対空ミサイルのボマークは、無人戦闘機「F-99」として配備され「最初の無人戦闘機」と喧伝された。
新技術の実験に無人航空機が用いられるケースも存在する。軍民双方で無人実験機は使用されており、X-36やX-10のように有人機やミサイルのプロトタイプとしてセミスケールの無人試作機を製造する例も見られる。
2000年代以前は、ラジコン航空機は内燃機関による騒音や操縦の難しさなど運用の難しさに加え、燃料代やメンテナンス費などコスト面でも気軽に利用できるレベルではなく、産業用としてもっぱら農薬散布や架線工事へ利用されるにとどまっていた。2010年代にリチウムイオン二次電池の普及、MEMSジャイロスコープや加速度センサーなどの技術革新によって、安価で低騒音、かつ操縦が容易なマルチコプターが設計可能になったことでドローンビジネスへの参入が相次ぎ、「空の産業革命」とも呼ばれる現象が起こった。
ハードウェアの他、各分野に特化した自動制御システムと組み合わせたパッケージも販売されている。
航空機製造事業法の適用を受けない無人航空機の積載物を含む離陸総重量は2014年4月以降、以前の100kgから150kgに引き上げられた。但し、RPH-2のように航空機製造事業法の適用を受ける場合であればこの限りではない。
コースや動作がパターン化されている農業機は民間の代表的な用途である。
目視で操縦する安価な回転翼機が多いが、操縦には技量が必要なため、GPSを使って自動的に設定されたルートを飛行し所定の位置に着陸するものや、高精度衛星測位を利用した自律制御式のマルチコプターによる種子や肥料の散布、生育状況の監視、防除が進められつつある。
農業用は民生品として各国に輸出されているが、ヤマハ製の機体が日本から中国など海外へ不正に輸出されて社会問題となったケースもある。
1980年代より架空電線路用の予備線を張る架線工事に利用されている。尾根伝いの長い距離を空中架線するのに利用される。複数台を使用し高圧線の架設作業も検討されている。
橋梁の点検など足場を組む必要があった作業を無人機で行うことにより、時間の短縮や低コスト化が可能である。
広域の測量のための空中写真は有人機が主流であるが、局地的な測量に無人航空機が使用されている。従来の地上で行う測量や有人機に比べ、安価で短時間に作業ができ、より多くの情報も収集できる。2016年(平成28年)3月30日、国土地理院によって「UAVを用いた公共測量マニュアル(案)」及び「公共測量におけるUAVの使用に関する安全基準(案)」が制定された。
テレビ局の空撮には有人ヘリコプター(報道ヘリ)が利用されていたが、ピンポイントでの撮影が可能なマルチコプターも導入されている。また無人機による空撮映像の専門チャンネルも開設されている。
日本の産官学プロジェクトに、紛争地域に遺棄されている対人地雷の探知を、センサーを積んだロボットヘリコプターで行おうという構想がある。
小型機は屋内でも飛行できるためコンサートの演出に使う例もある。
屋外では複数のドローンを協調制御することで、夜空に光点を立体配置する大規模なショーも実現している。インテルではこのような演出に用いる専用ドローンと制御システムのパッケージを販売している。
警備会社が屋外警備用として導入している。
警察では交通状態の把握や監視用として民生品の導入が行われている。長野県警察では、2015年より無人航空機の本格運用を始め、事件・事故現場の見取り図作りなどに活用する。警視庁はドローンによるドローン捕獲部隊を発足させた。アメリカでは1機のドローンを導入したところ犯罪率が1割低下するなど、低コストな治安対策として実証されているが、監視社会化を懸念する声も少なくない。
防災用としてはレスキューロボットの一種として開発が行われ、消防用は特にアメリカ合衆国で需要を拡大させている。被災地域の空中からの調査や、噴火など予断を許さない状況下での調査などに利用される。有人ヘリコプターでは小型機であっても騒音による振動や巻き上げる風(ダウンウォッシュ)があったが、小型の無人機では被害が少く、墜落による人命リスクも皆無であり、有人機では不可能な接近も可能である。
日本の産官学プロジェクトに、紛争地域に遺棄されている対人地雷の探知を、センサーを積んだロボットヘリコプターで行おうという構想がある。
旅客機ではオートパイロットの進化により離着陸以外の操縦は自動化が実現している。さらに副操縦士の業務を自動化し機長だけが乗務するシングルパイロットの旅客機や、無人貨物機、無人エアタクシーなどが研究されている。旅客用の無人機は有人ドローン(Passenger drone)と呼ばれている。
DHLが2014年より北海のユイスト島(Juist)向けに、無人機による配送を開始した。複数の国で宅配に利用する計画が進行中で一部では既に実験的に運用される。運ぶ荷物は医薬品のような緊急性を要し、尚且つ軽量の荷物が主流で自動体外式除細動器(AED)を緊急輸送する試みも進められつつある。
このほかにもAmazon Prime AirやProject Wingなど、都市部での小口配送をマルチコプターで行う計画が発表されている。
野生動物の生態調査では人間が接近できない崖の上にある巣に接近して撮影するなど低騒音のマルチコプターの利点を生かすことで、それまでは難しかった調査が可能となった。
テストパイロットが操縦していた実験機も遠隔操縦が導入されている。特に超音速機の実験機は多くが無人機である。
長時間の気象観測やハリケーンの観測など危険が多い任務に無人航空機が投入されている。
航空事故の再現実験として、遠隔操縦装置を取り付けた旅客機を故意に墜落させる実験が行われた(制御された衝撃実演)。
火星探査に用いる探査機の一種として、火星の大気中を飛行する無人航空機の研究が行われており、2022年現在ではインジェニュイティが実用段階にある。
測量分野では無人機(UAV)にデジタルカメラやレーザスキャナを搭載することで、測量機材を搭載した有人航空機を用いた測量よりも安価に計測することができる。一方で、人手で測量するよりも広範囲にわたり計測を行うことを可能にしており、単位面積当たりの効率は、特に山地などで優位である。
無人のソーラープレーンは故障しない限り半永久的に飛行できるため、高度2万m付近を長期間飛行させ成層圏プラットフォームとして利用する計画がある。
安価な小型機でもデジタルカメラを搭載することが可能となり、空撮を行うアマチュアも増加した。一方で首相官邸無人機落下事件や文化財などの建築物、地域の祭りなどの催しで使用され衝突・落下など安全管理が問題になっている。このような事態を受けて日本では2015年(平成27年)9月4日、改正航空法が可決成立されドローンの規制・罰則が定められるなどの法整備が行われている。
操縦技量を競うレース(ドローン インパクト チャレンジなど)も行われている。