沉寂期：1990年以前
早在1907年，法国C.Richet教授（shòu）指导（dǎo）Breguet兄弟进行了他们的旋翼式直升机的飞行（háng）试验，如图1a，这是有记录以（yǐ）来最（zuì）早的构型。第一（yī）架成（chéng）功飞行的垂直起降型四旋（xuán）翼飞行器出现在20世纪（jì）20年代（dài），但那时几乎没有人会用到它。1920年（nián），E.Oemichen设计了第（dì）一个四（sì）旋翼飞行器的原型，但（dàn）是第一次尝试空运时失败了。
之（zhī）后在1921年B.G.De在美（měi）国（guó）俄亥（hài）俄州西南部（bù）城市代顿的美国空（kōng）军部（bù）建造了另一（yī）架如图1c的大型四旋（xuán）翼直升机（jī），这（zhè）架四旋（xuán）翼（yì）飞（fēi）机除飞行员外可（kě）承载（zǎi）3人，原本期望的飞（fēi）行高度是100米，但（dàn）是（shì）最终只飞到（dào）5米（mǐ）的高度。E.Oemichen的飞（fēi）机（jī）在经过（guò）重新设（shè）计之后（hòu）（如图1b所示），于1924年实现了起飞并（bìng）创造了当时直升机领域的世界纪录，该直升机首（shǒu）次实现了14分钟的飞（fēi）行时间。E.Oemichen和B.G.De设计的四旋翼飞行器都是靠垂直（zhí）于主（zhǔ）旋翼的螺（luó）旋桨来推进，因（yīn）此它（tā）们都不是真正的四旋翼飞行器。
早期四旋翼飞行器的设计受困于极差的发动机性能（néng），飞行高（gāo）度仅仅能达到几米，因（yīn）此在接下（xià）来的30年（nián）里，四旋翼飞行器的设（shè）计没有取得（dé）多少进步（bù）。直到1956年，M.K.Adman设（shè）计的（de）第一架真正的四旋翼飞（fēi）行器Convertawings Model“A”（如图（tú）1d）试飞取得巨大成功，这架飞机重达1吨，依靠两个90马力的发（fā）动机实（shí）现悬停和机动，对飞（fēi）机的（de）控制不再需要垂直于（yú）主（zhǔ）旋翼的（de）螺旋桨，而（ér）是通（tōng）过改变主（zhǔ）旋翼的（de）推力来实现（xiàn）。然而，由于操作这架（jià）飞机的工作（zuò）量繁重，且飞机在速度（dù）、载重量、飞行（háng）范（fàn）围、续航性等方面无（wú）法与传统的飞行（háng）器竞争，因此人们（men）对此失去了进一步研究的兴趣，该（gāi）研（yán）究（jiū）被迫（pò）停止（zhǐ）。
在20世纪50年代，美国陆（lù）军继续测（cè）试各种垂直起（qǐ）降方（fāng）案。Curtiss-Wright是被邀请参与（yǔ）研制了VZ-7和杠杆（gǎn）燃气涡轮机的几家公司之一，杠杆燃气涡轮机的出现提高了VZ-7的功率与重量比。因此（cǐ），VZ-7被称作“Flying Jeep”，如图1(e)所示，其有效载重量（liàng）为250千克，靠425马力的杠杆燃气涡（wō）轮发（fā）动机驱动。VZ-7的测试在1959年至1960年期间得（dé）到实现。虽然它相对稳定，但是它未能（néng）达到军方对高度和速度（dù）的要求，该计划并（bìng）没有得到更进一步的推行。在1990年以前（qián），惯性导（dǎo）航体（tǐ）积（jī）重（chóng）量过（guò）大，动力系统载荷也不够，因此当（dāng）时多旋（xuán）翼设计得很（hěn）大（dà）。正如前（qián）面分析的，大（dà）尺寸的多旋翼并没有那（nà）么大（dà）优势，与多旋翼相比，固定翼和直升机更适（shì）合发展大尺（chǐ）寸（cùn）。在此之后的30年中，四旋（xuán）翼飞行（háng）器的研发没有取得太大（dà）的进（jìn）展（zhǎn），几（jǐ）近沉（chén）寂。
复苏期：1990年至（zhì）2005年（nián）
20世纪90年代之后，随着微机电系统（MEMS, Micro-Electro-Mechanical System）研究的成熟，重量只有几克的MEMS惯性导航系统被开发运用，使制作多旋翼飞行器的自动控（kòng）制器成为现实。此（cǐ）外，由于四旋（xuán）翼飞（fēi）行器的概念与（yǔ）军事试验渐行（háng）渐（jiàn）远，它开始以独特的方式通过遥控（kòng）玩具市场进入消费领域。
虽然MEMS惯性导航系统已被广（guǎng）泛应（yīng）用，但是MEMS传（chuán）感器数据噪音（yīn）很大，不能直接读取并使用（yòng），于是人们又花费大量的时间研究去除噪声的各种数学算法。这些算法以（yǐ）及自动控制器（qì）本身通常需（xū）要运（yùn）算速度（dù）较（jiào）快的单片机，可当时的单片机运算速度有限，不足以满（mǎn）足（zú）需求。接着（zhe）科研人员（yuán）又花费若干年理解多（duō）旋翼飞行器的非线（xiàn）性系统结构，并为其建模、设计控制算法、实现控（kòng）制（zhì）方案。因此，直到2005年左右，真正稳定的多旋翼无人机自动控制器才被制作出来（lái）。
起步期：2005年至2010年
在生产（chǎn）制造方面（miàn），德（dé）国Microdrones GmbH于2005年（nián）成立，2006年推（tuī）出的md4-200四（sì）旋翼（如图2a）系统开创了（le）电动四（sì）旋翼在（zài）专业领域应用的先（xiān）河，2010年推出的md4-1000四旋翼无（wú）人机系统，在全球专（zhuān）业无人机市场取得成功。另外（wài），德（dé）国人H.Buss和I.Busker在2006年主导了一个（gè）四轴开（kāi）源（yuán）项（xiàng）目，从飞控到电调（diào）等（děng）全部（bù）开源，推出了四轴飞行器最具参（cān）考的自驾仪Mikrokopter。2007年，配备Mikrokopter的四（sì）旋翼像（xiàng）“空中的钉子”一般（bān）停留在空（kōng）中（zhōng）。很快（kuài）他们又进一步增（zēng）加了（le）组件，甚至使它（tā）半自主飞行（háng）。美（měi）国Spectrolutions公司在（zài）2004年推出Draganflyer IV四旋翼（yì）（如图2b），并随后在2006年推出了搭载SAVS（稳定航拍视频系统（tǒng））的版本。
在学术方面，2005年之（zhī）后四旋翼飞行器继（jì）续快速发展，更多的学术（shù）研（yán）究人员开始研究多旋翼，并（bìng）搭建自己的四（sì）旋翼。之（zhī）前一直被各种（zhǒng）技术（shù）瓶（píng）颈限制住的多旋翼（yì）飞行器系（xì）统瞬间被（bèi）炒得火热，大家惊（jīng）喜地发（fā）现（xiàn）居然有这样一种小（xiǎo）巧、稳定、可垂直（zhí）起降、机（jī）械（xiè）结构（gòu）简单的飞行器的存在。一时间研究者蜂拥而至，纷纷（fēn）开始多旋翼飞行（háng）器的研发和（hé）使用。而国内的爱好者也纷纷研究，并开设论坛。虽然多旋（xuán）翼的算法易懂，但（dàn）组装一架多旋（xuán）翼却不是一件容易的事情。在早期研（yán）究阶段（duàn），科研人员把很（hěn）多（duō）时间都花在了飞行器（qì）的组（zǔ）装调试环节。然而，有能力开发工艺的人往往缺乏对飞控的（de）深入了解（jiě），一般（bān）只是复现国外的技术，谈不上进（jìn）一步对系统进行改进。当时既掌握飞（fēi）控（kòng）技术又精通多旋翼工艺的经常（cháng）是（shì）那些原来从事固定（dìng）翼或（huò）直升机飞控的公司。德国（guó）Microdrones虽然较（jiào）早地推（tuī）出产（chǎn）品，但是工业级的四（sì）旋（xuán）翼的价格对于普通消费者（zhě）来说简直是遥不可及。除此（cǐ）之外（wài），消费级的（de）Draganflyer 四（sì）旋翼之（zhī）所（suǒ）以没有推广是因（yīn）为其操控性及娱乐性不（bú）强（qiáng）（智能手机或（huò）平版电脑还尚未普及）、二（èr）次开发能力弱以及销售渠道窄。
复（fù）兴期（qī）：2010年至2013年（nián）
经过6年努（nǔ）力（2004年至2010年），法国Parrot公司于2010年（nián）推出消费级的AR.Drone四旋翼（yì）玩具，从而开启了（le）多旋翼消费（fèi）的新时（shí）代。AR.Drone四旋翼在玩具市场非常成功，它的技术和理念也十分领先。第一，它（tā）采用光流（liú）技（jì）术，能够测（cè）量（liàng）飞行器速度（dù），使（shǐ）得AR.Drone四旋翼(图3a)能够在室（shì）内悬停。第二，可以做到一键（jiàn）起飞（fēi），操（cāo）控性（xìng）得到极大提升。第三，它采（cǎi）用手机、平板电脑或笔记本电脑控（kòng）制，视频能够（gòu）直接回传至电脑，娱乐感较强。第四，整个（gè）飞行器（qì）为一体（tǐ）机，并带有防护装置，比较安全。第五，AR.Drone开（kāi）放（fàng）了API接口，供（gòng）科研人员开发应用。AR.Drone的成功也引发了一些自（zì）驾仪研（yán）发公司的（de）思（sī）考。两年（nián）后，大疆（jiāng）推出（chū）的小精灵Phantom一体机(图（tú）3b)正是借（jiè）鉴了其设计理念。伴随着苹果在（zài）iphoness上大量应用加速计、陀螺仪、地（dì）磁传感器（qì）等，MEMS惯（guàn）性传感器从2011年开始大规模兴起，6轴、9轴的惯性传感器也（yě）逐渐取代了（le）单个传感器，成本和功耗进一步（bù）降低，成本仅为几美元。另外GPS芯片仅重（chóng）0.3克，价格不到5美元。WiFi等通信芯片被用于控制和传输图像信息，通信传输速度和质（zhì）量已（yǐ）经可（kě）以充（chōng）分满足几百（bǎi）米（mǐ）的（de）传（chuán）输（shū）需求（qiú）。同时，电池能量密（mì）度不（bú）断增（zēng）加（jiā），使无（wú）人机在保（bǎo）持较（jiào）轻的重量下，续航时间达到（dào）15-30分钟，基本满（mǎn）足日常（cháng）的应用需（xū）求。近年来移动终端（duān）同样促进了锂电池、高（gāo）像素摄像头性能的急剧提升和（hé）成本下（xià）降。这些都促进了多旋（xuán）翼更进一（yī）步发展（zhǎn）。
与此同（tóng）时，学术界也开始高度关注多旋翼技术。2012年2月，宾夕（xī）法尼亚大学的 V.Kumar 教授在 TED大会（huì）[2]上（shàng）做（zuò）出了四旋翼飞行器发（fā）展历史上里程碑式的（de）演（yǎn）讲,展示了四旋翼的灵活性以及编队协作能力。这一场充（chōng）满数学公式的演讲大受欢迎（yíng），它让世人看到了多旋翼（yì）的内在潜能。2012年，美国工程师协（xié）会（huì）的机器人和（hé）自动化杂（zá）志（Robotics & Automation Magazine,IEEE）出（chū）版空中机器（qì）人和四旋翼（Aerial Robotics and the Quadrotor）专刊，总结（jié）了阶段性成果（guǒ），展示了当时最先进（jìn）的技术（shù）。在这期间，之（zhī）前不（bú）具备多旋翼控制（zhì）功能的开源自驾（jià）仪增加了（le）多旋翼这一（yī）功能，同时也（yě）有新的（de）开源自驾仪不断加入，这（zhè）极（jí）大地降（jiàng）低了初学者的门槛，为（wéi）多旋翼产业发展装上了翅膀。
爆（bào）发期：2013年至今
2012年初，大疆推出小精灵Phantom一体机。Phantom与AR.Drone一样控制简便，初学者很快（kuài）便（biàn）可上手（shǒu）。同时，昆明俊鹰（yīng）无人机自主设计（jì）的劲鹰1300型（xíng）8旋翼航测航拍载机试飞成功！相比AR.Drone四旋翼飞行器，Phantom具备一定（dìng）的抗风性能、定位功（gōng）能和（hé）载重能力（lì），还可搭载小（xiǎo）型相机。当时利用Gopro运动相机拍摄极限运动已经成为（wéi）欧美（měi）年轻（qīng）人竞（jìng）相追逐的时尚（shàng）潮流，因此Phantom一体机一（yī）经推出（chū）便迅速（sù）走红（hóng）。
连线杂志主编C.Anderson于2012年（nián）年底（dǐ）担任3D Robotics公司（sī）CEO，该（gāi）公司（sī）于2013年8月推出Iris遥控四旋翼飞行器，于2014推（tuī）出（chū）X8+四（sì）旋翼飞行器，并很快（kuài）于2015年推出Solo四旋翼飞行器（qì）。
此（cǐ）时，学术界对于（yú）多旋翼（yì）的研究更偏向智能化、群体化。2013年，苏黎（lí）世联（lián）邦理工学院（yuàn）的R.D'Andrea教授在TEDGlobal的机器人实（shí）验室展示了四旋翼（yì）的惊人运动机能。纵（zòng）观学术界的（de）发展，以“四旋翼（yì）(quadrotor)”和“多（duō）旋翼（multirotor）”为关键词（cí）的文（wén）献（xiàn）在近年成井喷趋势。这些研究往往具（jù）备前瞻性，将推动多旋翼（yì）产（chǎn）业未来（lái）的发展。
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