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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制器成为现实。2005年，德国生产出了MD4-200，成为了第一部能够实现自主悬停并且能够具备半自助飞行的多旋翼飞行器。

伴随着美国苹果公司在iPhone上大量应用加速计、陀螺仪、地磁传感器等，MEMS惯性传感器从2011年开始大规模兴起，6轴、9轴的惯性传感器也逐渐取代了单个传感器，成本和功耗进一步降低，成本仅为几美元。另外GPS芯片仅重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，通信传输速度和质量已经可以充分满足几百米的传输需求。同时，电池能量密度不断增加，使无人机在保持较轻的重量下，续航时间达到15-30分钟，基本满足日常的应用需求。近年来移动终端同样促进了锂电池、高像素摄像头性能的急剧提升和成本下降，这些都促进了多旋翼飞行器更进一步发展。

2012年初，大疆创新推出精灵Phantom一体机，彻底改变了多旋翼飞行器市场。以往的多旋翼飞行器往往注重在玩具方面的应用，整个行业都在考虑多旋翼飞行器还能有什么更实际的用途，大疆创新重新对多旋翼飞行器的使用人群和作用进行了定义。以往的多旋翼飞行器因为操作难度的原因被定义为航模，使用群体也都是各地的航模爱好者和科技爱好者。Phantom不仅控制简便，初学者也很容易上手，同时其价格也能被普通消费者接受。同时，Phantom还可搭载小型相机，用phantom搭载运动相机拍摄运动或景物迅速成为欧美年轻人竞相追逐的时尚潮流，因此Phantom一体机一经推出便迅速获得大量好评。

进入2015年，伴随着多旋翼无人机的销量迅速增加，多旋翼无人机逐步的出现在普通民众的视野。国内各个企业对无人机的研发投入也在迅速增加，适应各种不同应用的无人机被陆续开发出来，到现在多旋翼无人机已经广泛应用在航拍、影视、农业植保、电力巡线、电力架线等领域。