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多旋翼无人机主要由机架、电机、电调和桨叶组成，为了满足实际飞行需要，还需要配备动力电源、遥控系统、遥测数据链路及飞行控制系统等。多旋翼无人机如图 2-1 所示。
图2-1 多旋翼无人机
机架是指多旋翼无人机的机身架，是整个飞行系统的飞行载体（图 2-2、图 2-3）。
图2-2 八旋翼无人机
图2-3 六旋翼无人机
机架按材质分类：
①塑胶机架。特点：具有一定的刚度和强度，又有一定的可弯曲度，适合初学者。
②玻璃纤维机架。玻璃纤维机架强度比塑胶机架强度要高，需要的材料较少，减轻了整体机架的质量。
③碳纤维机架。与玻璃纤维的机架相比可以说相差无几，但就发展前景来看，碳纤维机架更有前途。
④钢制或铝合金机架。因其材料特性所做出的机架有各种缺点，不建议使用。对于有些动手能力强的读者，可以尝试使用现成的工具制作出特定的机架。
起落架是多旋翼无人机唯一和地面接触的部位。用于将飞行器垫起一定高度，以便为云台等挂载设备腾出空间，还可以提供降落缓冲，保障机体安全。起落架应强度高，结构牢固，和机身保持相当可靠的连接，能够承受一定的冲力。
电机是由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品。在整个飞行系统中，起到提供动力的作用。电机分为有刷直流电机和无刷直流电机。
有刷直流电机是早期电机，将磁铁固定在电机外壳或者底座，成为定子；然后将线圈绕组，成为转子。有刷电机内部集成了电刷（换向器）进行电极换相，保持电机持续转动。在有刷电机中，为了减轻质量，一般转子都采用无铁芯设计，仅由绕线组构成，因此称为Coreless Motro，即空心杯电机，也称无铁芯电机。
无刷直流电机没有了电刷，运转时摩擦力大大减小，运行顺畅，噪声会低许多，这个优点对于无人机稳定运行是一个巨大的支持。因此，多旋翼无人机均采用的是无刷电机。
电机的主要性能指标和参数：
尺寸：一般用 4 位数字表示，如 2212 电机、2018 电机等。前 2 位是电机转子的直径，后 2位是电机转子的高度。前 2 位越大，电机越粗，后 2 位越大，电机越高。电机的尺寸越大，功率就更大。
标称空载KV值：电机KV值定义为“转速/伏特”，即输入电压增加 1 V，无刷电机空转转速增加的转速值。例如，1000 KV电机，外加 1 V电压，电机空转时每分钟转 1000 转，外加 2 V电压，电机空转就 2000 转了。单从KV值，不可以评价电机的好坏，因为不同KV值有不同的适用环境。针对不同尺寸的桨叶，绕线匝数多的，KV值低，最高输出电流小，但扭力大，建议上大尺寸的桨叶；绕线匝数少的，KV值高，最高输出电流大，但扭力小，建议上小尺寸的桨叶。
螺旋桨是通过自身旋转，将电机转动功率转化为动力的装置。在整个飞行系统中，螺旋桨主要起到提供飞行所需的动能。
按材质一般可分为尼龙桨、碳纤维桨和木桨等。多旋翼无人机安装的都是不可变总距的螺旋桨，主要指标有螺距和尺寸。各种螺旋桨如图 2-4 所示。
图2-4 各种螺旋桨
电机与螺旋桨如何搭配是非常复杂的问题，建议采用常见的配置，如表 2-1 所示。
表 2-1 螺旋桨配置表
电池是将化学能转化成电能的装置。在整个飞行系统中，电池作为能源储备装置，为整个动力系统和其他电子设备提供动力来源。目前在多旋翼无人机上，一般采用普通锂电池或智能锂电池等，如图 2-5 所示。
图2-5 无人机动力电池
多旋翼无人机上电机的工作电流非常大，需要采用能够支持高放电电流的动力普通锂电池或智能锂电池供电。放电电流的大小通常用放电倍率来表示，即 C 值。 C 值表示电池的放电能力，也是放电快慢的一种度量，放电电流能力分为持续放电电流和瞬间放电电流。
放电倍率 C =充放电电流（A） /额定容量（mA·h）
除了放电倍率的参数特性外，锂离子电池还有几个很重要的参数：
①电池容量，表示电池内存储的电量，单位为毫安时（mA·h）。
② x S y P参数，锂离子电池一般制作成标准的电芯，单颗电芯的电压为 3.7 ~ 4.2 V，成品锂离子电池都是由若干电芯串联或者并联组合而成。锂离子电池型号一般表示为 x S y P， xy 为数字，例如 3S1P和 4S1P等。 x 表示电池串联的个数，单节电池电压的标准为 3.7 V，因此 x S的电池电压为 3.7 x V，例如 3S电池电压为 11.1 V。 y 表示电池的并联个数，并联并不影响电压，但可提供更大的电流。一般默认为 1 节电池并联。放电电流大小就是单节电池的放电电流的值，例如 3S2P就是 6 节电池每 2 节并联成 1 节后再 3 节串联。
③内阻，电池的内阻很小，一般用毫欧的单位来定义。内阻是衡量电池性能的一个重要技术指标，正常情况下内阻小的电池放电能力强，内阻大的电池放电能力弱。
电调全称电子调速器（Electronic Speed Control，ESC），如图 2-6 所示。在整个飞行系统中，电调主要通过提供驱动电机的指令来控制电机，完成规定的速度和动作等。
图2-6 电子调速器
飞行控制系统集成了高精度的感应元器件，主要由陀螺仪（飞行姿态感知）、加速计、角速度计、气压计、GPS及指南针模块（可选配）以及控制电路等部件组成（图 2-7）。通过高效的控制算法内核，能够精准地感应并计算出飞行器的飞行姿态等数据，再通过主控制单元实现精准定位悬停和自主平稳飞行。根据机型的不一样，可以有不同类型的飞行辅助控制系统，有支持固定翼、多旋翼及直升机的飞行控制系统。
图2-7 飞行控制系统
遥控系统由遥控器（图 2-8）和接收机（图 2-9）组成，是整个飞行系统的无线控制终端。
图2-8 无人机遥控器
图2-9 飞行控制系统终端（接收机）
无人机的遥测数据链路包括数传和图传，用于地面控制人员对无人机实时飞行状态的感知与定位。数传就是数据传输，由数据传输模块和地面控制站两部分组成。它们接受来自飞控系统的数据信息。
导航系统向无人机提供相对于所选定的参考坐标系的位置、速度、飞行姿态，引导无人机沿指定航线安全、准时、准确地飞行。
目前在无人机上采用的导航系统技术主要包括惯性导航、卫星导航、多普勒导航、地形辅助导航以及地磁导航等。
惯性导航是以牛顿力学为基础，依靠安装在载体内部的加速度计测量载体在三个轴向的加速度，经积分运算后得到载体的瞬时速度和位置，以及测量载体姿态的一种导航方式。
卫星导航中最常见的全球定位系统（GPS）是由美国建立的一套定位系统，可以提供全球任意一点的三维空间位置、速度和时间，具有高精度、全球性、全天候的特点。
多普勒导航是飞行器常用的一种自主导航系统，它的工作原理是多普勒效应。多普勒导航系统能用于各种气象条件和地形条件，但由于测量的积累误差，系统会随着飞行的距离增加而使误差加大。
组合导航是指组合使用两种或两种以上的导航系统。如GPS+惯性导航、多普勒+惯性导航等，其中应用最广的是GPS+惯性导航组合导航系统。
地形辅助系统用来修正惯性系统或其他导航系统的误差，以提高无人机的制导精度。
地磁导航是一种无源自主导航系统，具有抗干扰能力强、无积累误差和精度适中的优点。
地面站通过与无人机建立空地双向通信链路，实现对机载系统的遥测与遥控，如图 2-10所示。遥测通道主要负责实时监视无人机的各种飞行状态和飞行数据，同时为地面人员提供指令输入接口，让操控人员可以向无人机发送各种指令数据，包括飞行模式切换、起降指令、任务执行指令，甚至飞控参数调整指令等。
图2-10 地面站及地面站控制系统
常用的无人机任务载荷有航拍相机、测绘激光雷达、气象设备、农药喷洒设备、激光测距仪器、红外相机、微光夜视仪、航空武器设备等。
云台（图 2-11）是指无人机用于安装、固定摄像机等任务载荷的支撑设备。
图2-11 云台