关于无人机编队的起源，一说最初来源于空间飞行器（卫星），目的是为了提高卫星对地观测的覆盖率；另一说来源于仿生学研究，旨在模仿鸟类（大雁，天鹅等）的长途迁徙队形，降低飞行阻力，减少能耗。

当下的无人机编队是指大量的无人机排成密集队形同时起飞，再配合音乐在空中变换队形和灯光色彩，可以做出各种字母、数字、任意图形等，在空旷的夜空中显得场面宏大，极具视觉冲击力。与传统的放烟花表演相比，无人机编队表演的价格更低，且绿色环保，因此具有较高的商业表演价值。正是看到这一点，国内外的许多大小企业如英特尔、亿航、零度智控、道通科技等竞相发布多旋翼无人机空中编队技术。英特尔更是创下“500架无人机齐升空”的世界纪录。在2016年CCTV的一场晚会上，南航的一位老师也做到了一人控80架无人机编队进行表演。

实现一个无人机编队的主要核心技术在于：

1）地面站统一进行飞行路径设计

事先在地面站上规划好不同的表演图案（这个叫做路径规划或航线规划），将每一套表演方案存储起来，在飞行表演时，地面站通过无线数传链路（Wi-Fi）实时发送指令给每一架飞机，让空中编队做出各种飞行图案和灯光变化。需要表演的花样越多，路径规划就越复杂。其实无论是多旋翼编队还是固定翼编队，其核心技术都是地面站路径规划。由于固定翼无人机只能正向飞行，而多旋翼无人机灵活多变、花样众多，反而多旋翼无人机编队的路径规划难度更大。

例如2016年11月4日，英特尔公司500架无人机编队，就是根据预先设计的灯光秀图案，采用软件快速计算出所需的无人机数量，并自动规划出全部路径。而这一切只用了一个10人左右的小团队，放飞的任务仅需一个人就可以完成。

2）大功率Wi-Fi实现一对多控制，避开了编队中个体之间的相互交互难题

无人机相互间直接通信需要涉及到空中Adhoc组网、天线波束对准、时间基准同步等技术，难度很大。

大家知道我们平时玩遥控航模时，常用到2.4GHz、5.8GHz等数传模块，进行一对一遥控。无人机编队为了实现一对多的集中式控制，将数传模块替换为大功率Wi-Fi定向发射器，这样可以在室外较大范围内保证每一架飞机都能与地面控制站之间相互信息传输，实现一对多测控。这个技术有效避免了无人机之间相互通信的难题，但这也正是编队和集群（Swarm）的重要区别之一。

3）差分GPS技术

差分GPS技术是让室外无人机密集编队而不发生碰撞的保障。众所周知，GPS民码定位误差在10米量级，如果用于近距离无人机编队则很容易发生相互碰撞。这几年市面上迅速普及的差分GPS（Differential GPS，DGPS）技术，有效的解决了这一难题。差分GPS是提前在地面上架设一部已知自己精确三维坐标的差分GPS基准台，求得伪距修正量或位置修正量，再将这个高精度的差分信息通过Wi-Fi实时发送给每一架飞机进行修正，这样每架无人机都能飞各自的航线，互相距离恒定、互不干涉。差分GPS分为位置差分、伪距差分和相位差分三种，其中相位差分的精度最高，可以达到厘米级。

因此，有上述三个技术的保障，无人机编队的核心技术已经简化为路径规划问题，而无需做到无人机集群所要求的“无中心化、自主化、自治化”。如果大家无人机编队对感兴趣，可以参见2016年8月版的《航空模型》杂志中《无人机编队飞行是如何实现的》一文。

多旋翼无人机可以自由悬停，进退，具有完整的6自由度飞行能力（即沿x、y、z三个直角坐标轴方向的移动自由度和绕这三个坐标轴的转动自由度）。相比之下，由于固定翼飞机必须正向飞行才能获得升力，在空中只能实现5自由度飞行，难以灵活做出各种复杂的空中编队组合和变换，视觉表演效果较差，所以国内外很少有无人机企业对固定翼无人机编队感兴趣，以至于多旋翼空中编队长期垄断商业表演市场。

从珠海航展的67架无人机公布的视频来看，这个无人机编队有可能采用的是航模爱好者常用的APM、Pixhawk、PPZ等开源飞控。这种开源飞控目前的能力越来越强大，新一代飞控已经加入了无人机编队模式。例如APM飞控就具备Swarm模式，就是一台无人机作为领队，其他无人机当为僚机全程跟随飞行（即领航—跟随编队模式）。注意，这里开源飞控的Swarm模式，并非真正的集群模式，而是编队模式。

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