系留無人機，又稱系留式無人機，為多旋翼無人機的一種特殊形式，使用通過系留線纜傳輸的地面電源作為動力來源，代替傳統的鋰電池，最主要的特點是長時間的滯空懸停能力。
系留無人機系統與普通多旋翼系統的區別在于飛行器平臺系統和供電系統，飛行器平臺系統作為空中設備的搭載平臺，搭載任務載荷到目標區域上空用于通信中繼或執行偵察等任務。系留無人機具有高穩定性、高安全性、負載能力強等優勢，代表產品有高層滅火無人機XD-150等。
系留無人機憑借其獨特的續航和穩定性優勢，在應急救援、工業巡檢、軍事等領域具有不可替代性。盡管面臨成本、法規等挑戰，但隨著技術進步和政策完善，其市場規模會持續擴大。預計到2030年，全球系留無人機市場會突破50億美元，成為無人機產業中增長最快的細分領域之一。
工作原理
系留無人機，又稱系留式無人機，為多旋翼無人機的一種特殊形式，使用通過系留線纜傳輸的地面電源作為動力來源，代替傳統的鋰電池，最主要的特點是長時間的滯空懸停能力。
系統組成
系留無人機系統與普通多旋翼系統的區別在于飛行器平臺系統和供電系統，飛行器平臺系統作為空中設備的搭載平臺，搭載任務載荷到目標區域上空用于通信中繼或執行偵察等任務。與普通多旋翼不同，系留多旋翼無人機長時間在空中懸停需要考慮恒風或突風的影響，在風場中懸停時，實際上相當于平臺在向來風方向做平面飛行，因此系留多旋翼無人機設計時需要綜合考慮氣動外形和動力設計。
系留無人機與普通多旋翼無人機最大的區別在于供電系統的不同，系留多旋翼懸停高度一般為100m或200m，因此從地面到達平臺供電需要經過一定的傳輸距離，為減少電能的消耗，一般采用高壓供電方式，減小輸送電流。系留多旋翼無人機供電系統包括地面電源、地面升壓模塊、系留線纜及機載降壓模塊及機載應急電池等，地面電源可為地面電池組、發電機或市電，地面電源經地面升壓模塊轉換至300~400V高壓，經系留線纜進行高壓電能傳輸至機載降壓模塊，機載降壓模塊再將高壓電降至一定低壓為飛機和機載電子設備供電。
系留線纜為復合光纖電纜，不僅用于傳輸動力電源還用于傳輸平臺電子設備的光電信號。系留線纜一般由一根動力線、兩根光纖、及增強單元組成，增強單元為系留線纜的承力元件，一般由軟質纖維絞制而成，可用于減緩外力沖擊對內部線纜的影響。線纜要求具有輕的結構重量，以減輕平臺升力，增加升空高度，提高使用效能。
系留多旋翼通常配備有機載應急電池，用于防止地面供電系統出現問題時無人機可平穩降落。機載應急電池與地面供電系統并聯設計，供電時可根據需求進行相互轉換：（1）當機載應急電池與地面供電系統都正常時，優先使用地面供電系統供電；（2）當地面供電系統出現故障時，系統可迅速轉換至機載應急電池供電；（3）當地面供電系統恢復正常時，無人機系統又可快速切換回地面供電系統供電。而當地面供電系統超過2min不能恢復時，無人機可依靠機載應急電池安全降落，為保證系留無人機系統安全，機載應急電池通常設計有足夠的余量。
優勢特點
無限續航能力
系留無人機通過地面電源或發電機供電，擺脫了電池容量限制，理論上可連續飛行數周甚至數月，適合長期任務（如通信中繼、災害監測）。
高穩定性與安全性
系留無人機線纜提供物理支撐，抗風能力更強（可應對8-10級風力）。可避免電池過熱或墜毀風險，適合城市、敏感區域作業。
負載能力提升
系留無人機無需搭載笨重電池，可加載更多傳感器、高清攝像頭或通信設備，增強任務適應性。
代表產品
高層滅火無人機XD-150
高層滅火無人機XD-150，是針對高層滅火應用場景設計的系留無人機產品。采用六軸十二槳布局，安全穩定，最大載荷為150公斤、有效作業高度為150米，可持續8小時不間斷滅火作業，抗干擾強、可靠性高、載荷大。
在滅火過程中以安全作業為核心，XD-150采用多傳感器數據融合技術，與舉高類消防車協同，通過對實時回傳的高清視頻對火場態勢進行有效評估。掛載輕量化消防水帶及滅火劑噴射裝置，飛往近高層火源處對高溫點進行持續噴射滅火劑，有效建立滅火劑空中輸送通道，高效快速控制火情。填補了中國100米以上高層建筑無有效消防滅火手段的空白。
在高層建筑滅火的救援工作中，XD-150采用多傳感器數據融合技術，與高舉類消防車協同，通過對實時回傳的高清視頻對火場態勢進行有效評估。掛載輕量化消防水帶及滅火劑噴射裝置，飛往近高層火源處對高溫點進行持續噴射滅火劑，有效建立滅火劑空中輸送通道，高效控制火情。
XD-150載荷高達150kg，一旦災情發生，XD-150能發揮其載荷大的優勢，攜帶一定重量的應急救援裝置，包括呼吸面罩、救生索、救生衣、救生圈、食品、藥品等救援物資，快速投送到災區，提高被困人員的生存能力。尤其是在山區消防滅火救援中，現有的拋投設備存在極大的局限性，利用無人機可以將一些關鍵設備精確運送到指定位置，也能配合一線消防人員搭建救援通道，縮短救援時間。
應用領域
應急救災與公共安全
災害響應洪災、地震中提供實時視頻回傳、通信中繼，協助搜救。消防監測懸停火場監控火勢，引導滅火行動。
工業巡檢與能源管理
電力巡檢24小時監測高壓輸電線路，減少人工攀爬風險。油氣管道檢測泄漏、非法挖掘，保障能源設施安全。
軍事與國防
戰場通信作為臨時基站，保障部隊間通信。偵察監視長期監視邊境或敏感區域，提供情報支持。
科研與環境監測
氣象觀測攜帶氣象儀器進行高空數據采集，研究氣候變化。生態保護監控野生動物棲息地、非法伐木等活動。
智慧城市與物聯網
交通管理實時監控交通流量，輔助智能信號燈調控。5G網絡覆蓋作為臨時基站，填補5G信號盲區。
發展趨勢
系留無人機憑借其獨特的續航和穩定性優勢，在應急救援、工業巡檢、軍事等領域具有不可替代性。盡管面臨成本、法規等挑戰，但隨著技術進步和政策完善，其市場規模將持續擴大。預計到2030年，全球系留無人機市場將突破50億美元，成為無人機產業中增長最快的細分領域之一。企業需聚焦技術創新與垂直場景深耕，搶占未來競爭制高點。
政策支持與市場需求
中國
2023年《“十四五”民用航空發展規劃》明確支持無人機應用，系留無人機在智慧城市、應急管理領域被重點提及。
歐美
美國聯邦航空局（美國聯邦航空管理局）和EASA（歐洲航空安全局）逐步開放低空空域，推動商業無人機發展。
技術進步
材料創新
碳纖維線纜減輕重量，同時提升抗拉強度（如某企業推出直徑3mm、承重50kg的系留線纜）。
能源優化
高效電源管理技術延長地面設備壽命，降低運營成本。
新興市場機會
通信中繼
全球5G部署催生臨時基站需求，系留無人機可快速部署于大型活動、災區通信恢復。
農業科技
精準農業中，系留無人機可長期監測農田環境，結合AI分析優化灌溉施肥。
面臨挑戰
技術與操作難題
線纜管理
長距離線纜易纏繞，需開發自動收放系統（如某公司推出自動絞盤技術，收放速度達5m/s）。
電磁干擾
高壓線附近作業可能受干擾，需優化屏蔽設計。
成本與投資門檻
初期購置成本高（一套工業級系統約50-200萬元），中小企業接受度有限。維護復雜，需專業團隊操作。
法規與空域限制
多數國家要求系留無人機在管制空域內飛行，需申請許可（如中國規定系留無人機最大高度為120米）。隱私爭議：長期監控可能引發公眾對數據濫用的擔憂。
相關事件
抗震救災
2023年，積石山6.2級地震發生后，來自中國各地的救援力量火速馳援地震災區，其中除了救援的精兵強將之外，還有許多高科技的新質應急救援裝備。在大河家鎮受災群眾安置點，來自西部戰區等單位的救援力量為受災群眾搶搭帳篷，安裝取暖設施，并為受災群眾準備熱食。為確保救災安置工作能在黑夜中依舊有序、高效開展，使用了多臺“系留照明無人機”新式應急救援裝備，該型無人機通過一根電纜與地面上的供電設備連接在一起，能夠長時間滯空，為大片區域提供夜間應急照明。
電網搶修
2025年10月7日晚，在遂溪縣，受臺風影響，符屋線10千伏受到嚴重破壞，整個營下村受到影響，陷入黑暗，南方電網公司貴陽供電局的工作人員緊張進夜間搶修工作。本次搶修工作在鄉村田間，道路狹窄，還是全黑暗環境，搶修工作涉及拆除受損電桿、新立3基電桿、敷設電纜以及架設同桿雙回線路等多項復雜作業，施工難度大、風險高。但是傳統車載照明受地形限制，無法滿足高空作業需求。使用系留無人機搭載 1600W LED 燈組，通過電纜連接地面電源實現24 小時續航，抗風等級達7 級。配合2 臺移動照明車，構建 “高空 +地面” 立體照明網絡，消除作業盲區。此次系留無人機的應用，正是智能技術賦能施工安全的又一實踐。
參考資料 >
作業高度50層樓 載荷150公斤 系留無人機如何開展高層滅火？.應急裝備之家.2025-10-11
系留無人機發展前景.張家口市民用無人機協會.2025-10-11
“系留照明無人機”照亮災區夜空.環球網.2025-10-11
聚焦 | 天寒地凍，但這一幕幕溫暖人心！.工人日報.2025-10-11
為搶修“攻堅戰”裝上“空中燈塔”！系留無人機照明破解夜間電力搶險難題.天眼新聞.2025-10-11