伴隨科技的發展，面對人類無法勝任的高難度、高風險與高含量的任務。無人機應運而生。它替代有人駕駛的飛機去執行這些任務。無人機是一種有無線電來操控的設備，遂有人稱其為遙控駕駛航空器。它能夠趨于完美的利用人工智能、信號處理和自動駕駛等精尖技術，并由于它具有體積小、無人駕駛和航程遠等優勢被廣泛應用，在自然環境考察、科普研究、農業領域、維護國家主權與公共衛生安全等等許多方面都有所應用。目前這種趨于多元化的應用使得各國都加快探索、開發的步伐。
二、無人機協同編隊實驗室理論依據
在室內環境下，由于GPS信號的接收限制，因此缺乏高精度的飛行定位方法。2010年，美國賓夕法尼亞大學GRASP實驗室利用三維紅外運動捕捉系統率先解決了室內飛行定位的難題，這種方法精度高且穩定可靠，受到國內外的多旋翼無人機的研究機構或專業公司的特別關注，如瑞士聯邦理工學院、北京航空航天大學、百度、大疆等。
此方案實現依據為：在每一架多旋翼無人機上布置被動標記點（近紅外光線下反光）或主動標記點（主動發射近紅外光線），紅外運動捕捉系統通過識別標記點來認知無人機，實時捕獲無人機飛行姿態和位置信息，從理論上說，對于三維空間中的一個點，只要這個點能同時為兩部攝像機所見，則根據同一時刻兩部攝像機所拍攝的圖像和對應參數，可以確定這一時刻該點在三維空間里的位置信息。當攝像機以足夠高的速率連續拍攝時，從圖像序列中就可以得到該點的運動軌跡。利用這個原理，通過對目標物體上特定光點的監視和跟蹤來完成運動捕捉的任務。
整個過程可簡化為：計算機通過WIFI、藍牙或無線數傳等數據傳輸模塊輸出飛行控制指令給無人機，無人機接收到飛行指令后自主飛行。運動捕捉系統實時捕捉到無人機的六自由度信息，并傳回控制計算機。控制計算機根據預設的飛行軌跡和實際的飛行軌跡的差別，修正飛行參數，并重新發送飛行控制指令給無人機，從而控制無人機高精度的、平穩的、無偏差的飛行。
三、無人機協同編隊實驗室技術優勢
相比于其他飛行定位的方案，三維紅外運動捕捉系統擁有以下五點優勢：
1）室內定位：室內環境下沒有GPS信號，無人機無法定位；
2）高速：攝像機的拍攝速度在100FPS以上，能夠提供冗余的定位信息；
3）高精度：位置坐標精確到0.1mm，姿態角精確到0.1°，遠高于其他的定位方案；
4）魯棒性：跟蹤固定在無人機上的剛體，跟蹤數據幾乎不會丟失；
5）價格：自主編隊飛行的成本較低。
四、無人機協同編隊實驗室建設方案
無人機協同編隊實驗室建設背景
隨著多旋翼無人機及技術不斷發展，社會對多旋翼無人機技術人才的需求不斷增加，培訓掌握多旋翼無人機技術、適應時代需要的高素質人才，成為高等院校未來發展的一項重要任務。
在多旋翼無人機技術的發展過程中，根據操作方式可以分為：單人單機、單人多機。單架無人機采用先進控制策略可實現實時的高精度姿態控制，完成軌跡追蹤，但是多無人機編隊飛行執行任務的成功率和抗突發事件的能力要比單架飛機飛行高。例如，在某次任務的執行過程中，有一架飛機出現故障不能繼續工作，那么它可以返回進行維修，而其余飛機仍舊按照原來的計劃保持編隊飛行，使任務得以圓滿完成。因此單人多機協同編隊，在軍事和民用應用上越來越廣泛。
無人機協同編隊實驗室建設目標
多旋翼無人機編隊現在根據使用場景和技術可分為：室外編隊飛行和室內編隊飛行。其中室內編隊飛行它相對室外編隊飛行的特點有適用性強、成本低，對初學者友好等。學生在老師的指導下可完成無人機單體實訓、多機編隊開發等。通過無人機編隊可鍛煉學生動手能力、開發能力、操作能力和編程能力，軟硬結合，提高學生就業競爭力。
學生通過無人機創新實訓室和實驗教師的指導，從無人機入門到最后的編隊能手、維護組裝能手、編程能手，實現學生動手實踐能力、開發能力和就業能力的提升。當前無人機相關人才缺口很大，多旋翼無人機編隊系統的培養定向人才，為市場輸出高水平的人才。
中航恒拓成立于2014年7月，是中航無人機旗下一家專注于教育無人機解決方案及服務的專業提供商，針對中小學的無人機創客空間規劃建設、無人機創客教育培訓、職業院校無人機實訓方案建設、無人機應用技術專業搭建、無人機產教融合實訓基地建設等提供一站式解決方案。中航恒拓以教育實訓解決方案及無人機飛行控制器系統的研發作為發展的核心，公司擁有一支技術水平一流的研發團隊，投入大量資金用于技術研發和實訓室培訓，隨著公司的不斷發展，公司的技術人才逐步增加，技術水平進一步提高，不斷向更高層次邁進。
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