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早在20世纪90年代，就已经有高空长航时无人机被研发制造出来，最初的研发目的是要用其取代一些有人驾驶的高空高速侦察机（例如，由20世纪50年代美国军方研制的U-2/TR-1侦察机）。高空高速侦察机不仅可以减少人员的损失，也能增加侦察的潜藏性。
高空长航时无人机是一款飞行高度超出10000m，飞行续航时间不低于12h，可以昼夜执行任务，长时间侦察监视的无人驾驶飞行器，能够持续地长时间地侦察监视、收集和截获任务区域更加全面的情报，观察任务区域的分辨率高、成本低、具有较高的安全性和灵活性等特点。
高空长航时无人机的特点是要拥有“高空高速”“持久飞行”的能力。一般的小型无人机被称为低空无人机，飞行高度一般在500m以下；一般的大型无人机被称为中空或者高空无人机，飞行高度一般为5000~12000m，高空无人机的飞行高度一般在20000m左右，当无人机的飞行高度远超20000m时，称为超高空无人机。长航时无人机的前提是续航时间最少为12h，当一款无人机的续航时间高达48h的时候，就可以称该机型为超长航时无人机。
高空长航时一直都是无人机发展中需要研发的一项重要技术，在研发过程中不仅面临着众多的难点技术问题，还要不断迎接研究过程中呈现的新问题。而具备高空长航时性能的无人机在军事领域中主要担任着战役侦察、战场监视和情报收集的任务。所以，高空长航时无人机成为了各国军事武装发展的一大重点。不难预测，在未来的高科技战争中，具有高性能高空长航时的无人侦察机、无人战斗机和无人轰炸机将会在战争中执行不同的作战任务。无人机一旦拥有了高空长航时的性能，就具备了更加持久的作战能力，展现出更加强大的作战效果。
众所周知，美国是最早研究无人机高空长航时的国家，无论是在技术领域还是资源领域，都处于领先世界的存在。美国早期的研发项目有“罗盘斗篷”和“棕色雨”。据报道，始于1970年的“罗盘斗篷”项目的目的就是要研制出一种最大升空高度超过16700m、续航时间在20h、采用跑道起飞降落的方式、载重在317~680kg的无人机。而且波音公司和曾经的泰勒·雷恩公司分别研制了YQM-94A与YQM-98A两款原机型，并且这两种机型在试飞时也都达到了项目要求的性能指标。但是1977年7月该项目因为负载技术存在问题而被取消。
1983年，美国国防高级研究计划局（DARPA）的“棕色雨”项目的研发目的就是要研制出一种由活塞发动机驱动的高空长航时无人机。由波音公司研发的代号为“秃鹰”的一款长航时无人机，于1988年10月首次试飞，巡航时间可以达到60h，巡航速度为360km/h，最大飞行高度为19800m。虽然该机型的性能让人惊叹，但并没有量产，也没有再进一步研发，项目最终被取消。
在国内，我国最早使用无人机是在20世纪80年代，不过，初始阶段是为了完善防空系统，无人机主要作为靶机和干扰诱饵等。后来为了使我国的武器武装能够满足对未来战场作战的需求，能够出色地完成在作战时对敌周边地域的侦察任务，让作战部队能够更加了解战场，对战争情势做出更加及时准确的判断，由我国自主研发的“翔龙”和“翼龙”两款高空长航时无人机，都具备中高空、长航时、侦察打击一体化多种性能，但是“翔龙”无人机研发的较早，有些技术能力稍稍落后于“翼龙”无人机。
据报道，“翔龙”的最大升限为18000~20000m，最大飞行速度高于700km/h，巡航半径为2000~2500km，巡航时间也在10h左右。而在“翔龙”之后研制出的“翼龙-Ⅱ”无人机于2017年2月27日成功完成首次测试飞行，并展现出了优越的性能。其最大飞行高度能够达到9000m，最大飞行速度可达370km/h，最小飞行速度为150km/h，巡航时间可以长达20h之久，让中国的察打型无人机迈进了世界一流的水平。
其他国家对高空长航时无人机也开展了相关研究工作，例如英国对隐身高空长航时无人机领域的探索有着较为深入的研究基础，相当一部分关键性技术已经取得成功并得到验证。
高空长航时无人机在能源选择方面，若使用碳氢燃料作为能源，其续航时间很大程度上取决于发动机的效率和能够携带燃料的量，可见其续航时间并不是很理想。所以，有相当一部分国家把太阳能、液氢等新能源与高空长航时无人机相结合进行研究，目的是延长续航时间，并取得了十分理想的效果。因此不难预测，在不久的将来，高空长航时无人机将广泛运用新能源来为其提供动力。
随着科技的不断进步和人工智能的持续发展，现代无人机中的“自主性”一直都是其主要的发展趋势之一，提升高空长航时无人机的自主性，让其拥有完全自主能力的性能，在未来的战场上就能够实现无人机和有人机协同作战的效果，大大提升战斗能力，共同完成作战任务。
当高空长航时无人机具备较高的可靠性，就能在执行特殊任务和运行环境中降低（甚至消除）由于恶劣环境以及有可能出现的电子对抗带来的影响。同时，较高的可靠性对导航系统在长时间保持较高的精准度起着至关重要的作用，可以增强无人机的任务执行能力和安全飞行能力。
高空长航时无人机不仅在军事领域有很好的发展趋势，在民用领域也呈现出很可观的应用前景，例如，大气监测、执行空中交通管制、导航中继和海上航行管理等。