无人机（UAV，Unmanned Aerial Vehicle）是一种无需人类飞行员在船上操作的飞机。它通常由人类操作员远程控制，或通过预先编程的飞行计划和机载传感器自主运行。无人机的尺寸各不相同，从小型消费级无人机到大型军用系统，但都共享核心组件：机身、推进系统（电机、螺旋桨、电池）、传感器（摄像头、GPS）和控制系统（飞行控制器、通信链路）。例如，四旋翼无人机使用四个旋翼进行升降和移动，而固定翼无人机则类似于飞机，依靠向前运动实现飞行。这些系统旨在执行对载人飞机来说可能危险、重复或不切实际的任务。
无人机通过硬件和软件相结合的方式运行。机载小型计算机（飞行控制器）处理来自陀螺仪、加速度计和 GPS 等传感器的数据，以稳定飞机并执行指令。与地面控制站（GCS）的通信通过无线电频率或卫星链路进行，传输遥测数据（高度、速度）并接收指令。自主无人机使用基于航点的导航，开发者在 Mission Planner 或 DJI Ground Station 等软件中定义 GPS 坐标和飞行路径。障碍物避让系统（如 DJI Mavic 系列中的系统）依靠摄像头或 LiDAR 来检测和绕过物体。例如，搜救无人机可能使用热像仪定位热源，并将数据实时传输给操作员。
开发者通过 API、SDK 或自定义代码与无人机交互。ArduPilot 或 PX4 等开源平台提供模块化固件，用于编程飞行逻辑，从而实现精度农业或基础设施检查等任务的定制。例如，开发者可以使用 MAVLink 协议从 Python 脚本向无人机的飞行控制器发送指令。农业无人机（如 PrecisionHawk 的产品）集成多光谱传感器以分析作物健康状况，并通过 DroneDeploy 等云平台处理数据。面向安全的无人机可能使用计算机视觉库（OpenCV）进行物体检测。在研究型无人机中集成 ROS（机器人操作系统）可以实现复杂的自主性，例如集群协调。这些工具强调了软件在将传感器输入转化为可操作输出中的作用，使无人机成为开发者构建专业应用的通用工具。