秉着“知其然然后知其所以然”的態度，在對幻影無人機進行過介紹之后，小科決定講講多旋翼無人機的結構和工作原理。
一般而言，各品牌無人機結構大同小異，結構構成基本相同，所具有的不同主要體現在品牌特色方面。
首先，無人機是由哪些結構組成的。
1、GPS
我們每當到一個地方，首先要確定自己的位置，無人機也不例外。它配備有一項我們經常使用的設備，GPS。
對於GPS，大家並不陌生。它由三部分構成：一是地面控制部分，由主控站、地面天線、監測站及通訊輔助系統組成；二是空間部分，由24顆衛星組成，分布在6個軌道平面；三是用戶裝置部分，由GPS接收機和衛星天線組成。
因此，無人機身上需要安裝的就是用戶裝置部分。
2、陀螺儀
陀螺儀是用高速回轉體的動量矩敏感殼體相對慣性空間繞正交於自轉軸的一個或二個軸的角運動檢測裝置。
陀螺儀的原理就是，一個旋轉物體的旋轉軸所指的方向在不受外力影響時，是不會改變的。人們根據這個道理，用它來保持方向，制造出來的東西就叫做陀螺儀。陀螺儀在工作時要給它一個力，使它快速旋轉起來，一般能達到每分鍾幾十萬轉，可以工作很長時間。然后用多種方法讀取軸所指示的方向，並自動將數據信號傳給控制系統。
陀螺儀被廣泛用於航空、航天和航海領域。這是由於它的兩個基本特性:一為定軸性(inertia or rigidity)，另一是進動性(precession)，這兩種特性都是建立在角動量守恆的原則下。根據需要，陀螺儀器能提供准確的方位、水平、位置、速度和加速度等信號，以便駕駛員或用自動導航儀來控制飛機、艦船或航天飛機等航行體按一定的航線飛行，而在導彈、衛星運載器或空間探測火箭等航行體的制導中，則直接利用這些信號完成航行體的姿態控制和軌道控制。
3、加速度傳感器
一般而言，為了讓無人機飛得更穩，只有陀螺儀是不夠的，還需要加速度傳感器的配合。究其原因，這是由每種傳感器自身的局限性所決定的。
陀螺儀輸出的是角速度，要通過積分才能獲得角度，但是即使在零輸入狀態時，陀螺儀仍是有輸出的，它的輸出是白噪聲和慢變隨機函數的疊加，受此影響，在積分的過程中，必然會引進累計誤差，積分時間越長，誤差就越大。這時候，便需要加速度傳感器的加入，利用加速度傳感器來對陀螺儀進行校正。
由於加速度傳感器可以利用力的分解原理，通過重力加速度在不同軸向上的分量來判斷傾角。同時，它沒有積分誤差，所以加速度傳感器在相對靜止的條件下，可以有效校正陀螺儀的誤差。但在運動狀態下，加速度傳感器輸出的可信度就要下降，因為它測量的是重力和外力的合力。
目前，無人機在應用中的較常見算法，就是利用互補濾波，即結合加速度傳感器和陀螺儀的輸出，來算出角度變化。
4、紅外線測距裝置
5、電機
多旋翼的各個“翅膀”在同一高度，在支架端的電機提供動力。
GPS、陀螺儀、加速度計、感應器、視覺感應系統和紅外線測距裝置等則被放在支架中間。
6、相機
（此前在介紹無人機時已詳細介紹過，在此不贅述。）
無人機是如何飛起來的呢？
無人機起飛並作業主要靠的是升力。對升力本文只關注通識理論，闡述對翼型升力和旋翼升力的原理。
根據流體力學的基本原理，流動慢的大氣壓強較大，而流動快的大氣壓強較小。由於機翼一般是不對稱的，上表面比較凸，而下表面比較平（翼型），流過機翼上表面的氣流就類似於較窄地方的流水，流速較快，而流過機翼下表面的氣流正好相反，類似於較寬地方的流水，流速較上表面的氣流慢。大氣施加與機翼下表面的壓力（方向向上）比施加於機翼上表面的壓力（方向向下）大，二者的壓力差便形成了升力。［摘自升力是怎樣產生的］。
所以對於通常所說的飛機，都是需要助跑，當飛機的速度達到一定大小時，飛機兩翼所產生的升力才能抵消重力，從而實現飛行。
對於多旋翼來說，旋翼旋轉會產生向上的升力和空氣給旋翼的反作用力矩，在設計中需要提供平衡旋翼反作用扭矩的方法，通常有單旋翼加尾槳式（尾槳通常是垂直安裝）、雙旋翼縱列式（旋轉方向相反以抵消反作用扭矩）等;而旋翼機則介於飛機和直升機之間，旋翼機的旋翼不與動力系統相連，由飛行過程中的前方氣流吹動旋翼旋轉產生升力（像大風車一樣），即旋翼為自轉式，傳遞到機身上的扭矩很小，無需專門抵消。
在此，我們以四旋翼為例，來講講多旋翼飛行時候的各種
四旋翼飛行器通過調節四個電機轉速來改變旋翼轉速，實現升力的變化，從而控制飛行器的姿態和位置。四旋翼飛行器是一種六自由度的垂直升降機，但只有四個輸入力，同時卻有六個狀態輸出，所以它又是一種欠驅動系統。
四旋翼飛行器的電機1和電機3逆時針旋轉的同時，電機2和電機4順時針旋轉，因此當飛行器平衡飛行時，陀螺效應和空氣動力扭矩效應均被抵消。
在上圖中，電機1和電機3作逆時針旋轉，電機2和電機4作順時針旋轉，規定沿x軸正方向運動稱為向前運動，箭頭在旋翼的運動平面上方表示此電機轉速提高，在下方表示此電機轉速下降。
（1）垂直運動：同時增加四個電機的輸出功率，旋翼轉速增加使得總的拉力增大，當總拉力足以克服整機的重量時，四旋翼飛行器便離地垂直上升；反之，同時減小四個電機的輸出功率，四旋翼飛行器則垂直下降，直至平衡落地，實現了沿z軸的垂直運動。當外界擾動量為零時，在旋翼產生的升力等於飛行器的自重時，飛行器便保持懸停狀態。
（2）俯仰運動：在圖（b）中，電機1的轉速上升，電機3的轉速下降（改變量大小應相等），電機2、電機4的轉速保持不變。由於旋翼1的升力上升，旋翼3的升力下降，產生的不平衡力矩使機身繞y軸旋轉，同理，當電機1的轉速下降，電機3的轉速上升，機身便繞y軸向另一個方向旋轉，實現飛行器的俯仰運動。
（3）滾轉運動：與圖b的原理相同，在圖c中，改變電機2和電機4的轉速，保持電機1和電機3的轉速不變，則可使機身繞x軸旋轉（正向和反向），實現飛行器的滾轉運動。
（4）偏航運動：旋翼轉動過程中由於空氣阻力作用會形成與轉動方向相反的反扭矩，為了克服反扭矩影響，可使四個旋翼中的兩個正轉，兩個反轉，且對角線上的各個旋翼轉動方向相同。反扭矩的大小與旋翼轉速有關，當四個電機轉速相同時，四個旋翼產生的反扭矩相互平衡，四旋翼飛行器不發生轉動；當四個電機轉速不完全相同時，不平衡的反扭矩會引起四旋翼飛行器轉動。在圖d中，當電機1和電機3的轉速上升，電機2和電機4的轉速下降時，旋翼1和旋翼3對機身的反扭矩大於旋翼2和旋翼4對機身的反扭矩，機身便在富余反扭矩的作用下繞z軸轉動，實現飛行器的偏航運動，轉向與電機1、電機3的轉向相反。
（5）前后運動：要想實現飛行器在水平面內前后、左右的運動，必須在水平面內對飛行器施加一定的力。在圖e中，增加電機3轉速，使拉力增大，相應減小電機1轉速，使拉力減小，同時保持其它兩個電機轉速不變，反扭矩仍然要保持平衡。按圖 b的理論，飛行器首先發生一定程度的傾斜，從而使旋翼拉力產生水平分量，因此可以實現飛行器的前飛運動。向后飛行與向前飛行正好相反。（在圖b圖c中，飛行器在產生俯仰、翻滾運動的同時也會產生沿x、y軸的水平運動。）
（6）傾向運動：在圖f中，由於結構對稱，所以傾向飛行的工作原理與前后運動完全一樣。
