İnsansız hava araçları (UAV), özerk bir şekilde, uzaktan kumandayla veya her ikisiyle yönlendirilen askeri uçaklar ve sensörleri, hedef belirleyicileri, hücum mühimmatını veya düşman hedeflerini engellemek veya yok etmek için tasarlanmış elektronik vericileri taşıyan askeri uçaklardır. Mürettebat, yaşam destek sistemleri ve insanlı uçakların tasarım güvenliği gereklilikleriyle numaralandırılmayan İHA'lar, eşdeğer insanlı sistemlere kıyasla çok daha fazla menzil ve dayanıklılık sunan, oldukça verimli olabilir.

İHA'lar, II. Dünya Savaşı'ndan hemen sonraki yıllarda birçok ülkenin askeri güçleri tarafından kullanılan hedef uçaklardan ve uzaktan pilotlu taşıtlardan (RPV'ler) alınıyor. Modern İHA'lar, 1980'lerin başında, İsrail Savunma Kuvvetleri'nin tamamı kontrol istasyonuna bağlı, lazer destekli mühimmatlar için hedef belirleyicileri olan, eğitilebilir televizyon ve kızılötesi kameralara sahip büyük uçaklara benzeyen küçük uçaklara benzeyen küçük bir uçağı taktı. Küçük boyutları ve sessiz motorları ile tespit edilemeyen hale getirilmiş olan bu araçlar, savaş alanı gözetleme ve hedef tayininde etkili oldu. Diğer silahlı kuvvetler, İsrail'in başarısından, özellikle de eski İsrail modellerinden bazılarını satın alan veya bunları lisans altında üreten ABD'den öğrendi. En önemli Amerikan taktiksel İHA - ve bu uçakların geliştirilmesindeki eğilimleri temsil eden biri - 1994'te ilk kez uçan ve ertesi yıl hizmete giren MQ-1 Predator. 26 feet uzunluğunda 8 inç (8 metre) ve 41 feet 8 inç (12,5 metre) kanat açıklığına sahip olan Predator, itici pervane kullanan bir pistonlu motorla çalıştırılır. Saatte 80 mil (130 km) hızla uçar ve 24 saat dayanıklıdır. Görünür ve kızılötesi televizyona ek olarak, sentetik açıklıklı radar ve pasif elektronik sensörler taşır ve ayrıca tanksavar füzeleri de taşıyabilir. Kontrol girişleri ve sensör çıkışları haberleşme uydusu üzerinden iletilir. Predatörün MQ-9 Reaper'ın daha büyük, turboprop destekli bir türevi geliştirilmiş performansa sahiptir ve daha büyük bir mühimmat yükü taşır. Hem Predator hem de Reaper Irak ve Afganistan'daki çatışmalarda kullanılmış ve ABD müttefikleri tarafından satın alınmıştır.

İnsansız Hava Araçlarının (İHA) kullanımı; veri toplama ve değerlendirme bileşenlerinin teknolojik gelişmeler doğrultusunda maliyetlerin azalması ve kullanılabilirliğinin artışı dolayısıyla sivil anlamda oldukça yaygınlaşmıştır. İnsansız hava araçları ile ormancılık alanında otomatik ağaç tespiti, arkeolojik dokümantasyon, heyelan karakterizasyonu modellenmesi, sayısal yüzey ve arazi modeli doğruluğunun araştırılması, ortofoto haritaların doğruluk analizi gibi birçok alanda çalışmalar gerçekleştirilmiştir.

Sayısal arazi modeli (SAM), zeminin sürekli yüzeyinin, rastgele bir koordinat alanında bilinen X, Y, Z koordinatlarına sahip çok sayıda seçilmiş nokta ile istatistiksel bir temsilidir. Sayısal arazi modeli, yükseklik kavramı yanında diğer coğrafi unsurları ve nehirler, sırt çizgileri, kırılma çizgileri vb. doğal özellikleri de modele dahil etmeye çalışır. Ulaşım sistemlerinde, projelendirme ve uygulama aşamalarında, güzergâh tespiti, hacim ve maliyet hesapları gibi uygulamalarda sayısal arazi modeline ihtiyaç duyulmaktadır. Bu nedenle SAM doğruluğu oluşturulmasında kullanılan yöntem ve teknikler karayolu projelerinde önem taşımaktadır.

İnsansız hava araçları teorisi oldukça eski olmakla birlikte antik çağa kadar dayanmaktadır. Modern zamanlarda, insanlı havacılık 1700'lü yılların sonlarında ortaya çıkmıştır, daha ağır hava makinelerinin gökyüzüne çıkışı bir yüzyıl daha almıştır. Uçağın gelişinden hemen sonra İnsansız Hava Araçları takip etmektedir ve 1. Dünya Savaşı (1916) zamanı ortaya çıkmıştır. Bununla birlikte, "uçan makineler" in inşası fikri ilk kez yaklaşık 2.500 yıl önce, antik Yunanistan ve Çin'de tasarlanmıştır. Pisagor, Archimedes ve diğerleri, çeşitli uygulamalar için otonom mekanizmaların kullanımını incelemiştir. Bilinen ilk özerk uçan makine, Güney İtalya'daki Tarantas ya da Tarentum şehrinden Archytas'a aittir. Archytas M.Ö. 425 yılında "güvercin" olarak adlandırdığı mekanik bir kuş inşa etmiştir. M.Ö. 400'de Antik Dünya'nın farklı bir bölümünde Çin’de aynı dönemde, dikey uçuş fikri ilk kez Çince olarak belgelenmiştir.

Yıllar geçtikçe, Çinliler sıcak hava balonları, roketler ya da uçurtmalar gibi diğer uçan makinalarla denemeler yaptı. Bu makinelerin bazıları eğlence için kullanılmış olmasına rağmen bazı uygulamaların askeri nitelik taşıdığı dikkati çekmektedir. Aslında M.Ö. 450 civarında keşif için kullanılan "ahşap bir şahin" in ve Ming hanedanında düşman mevzilerini bombalamak için kullanılan karga biçiminde bir uçurtmanın tarihi kayıtları vardır.

Birkaç yüzyıl sonra, Leonardo Da Vinci, havadan vida veya hava jiroskopu diye adlandırılan havada uçabilen bir uçak tasarladı. Beş metrelik bir çapa sahipti ve amaç şaftın dönüşünü sağlamaktı ve yeterli güç uygulandığında makine dönüp ve uçabiliyordu. Bu makine bazı uzmanlar tarafından bugünün helikopteri Hiller Aviation Museum (2004) 'un atası olarak değerlendirilmektedir. Da Vinci, 1508'de, bir kablo boyunca inerken kanatlarını çift krank mekanizması ile sallayacak bir mekanik kuş geliştirdi.

Yaygın olarak kabul edilen ilk insanlı uçuş, Montgolfier kardeşler tarafından tasarlanan sıcak hava balonu kullanılarak 1783'te gerçekleşmiştir. Kısa süre sonra İngiltere'de de benzer girişimler yaşanmıştır, 1860'larda ilk helikopterlere ve daha sonra sabit uçan uçaklara kadar, birkaç yıl balonla insanlı uçuşlar egemendir.

1860 ile 1909 yılları arasında birçok uçan makine dizayn edildi. Başlangıçta o sırada kullanılan buharla çalışan motorların kısıtlamaları nedeniyle dikey kalkış ve iniş uçaklarına odaklanıyordu. Motorların güç ağırlık oranı geliştirildikçe, bu ilk makineler bugün kullanılan helikopter ve uçak tasarımlarına dönüştürülmüştür.

İnsansız hava araçlarının modern atalarının gelişimine 1.Dünya Savaşı sıralarında başlandı. I. Dünya Savaşı sırasında torpidonun uçan, eşdeğerini yapmak üzere çeşitli girişimlerde bulunuldu. Bunlardan ilki Archibald Montgomery Low’un 1914 yılında geliştirmeye başladığı Aerial Target yani Uçan Hedef füzesidir. TeleVista adını verdiği televizyon tasarımıyla da tanınan Low aslında “radyo güdümlü sistemlerin babası” olarak anılan İngiliz bir araştırmacıydı. Aerial Target 1917 yılında yaptığı test uçuşunda birçok ilk gibi başarısız oldu ve iniş sırasında yere çakıldı.

1916 yılında Elmer Sperry ve Dr. Peter Cooper Hewitt tarafından ‘’Hewitt-Sperry Otomatik Uçağı’’ tasarlandı. Bu uçaklarda Sperry’nin geliştirdiği jiroskopik cihazlarla stabil uçuş sağlanmış ve radyo kontrolü uygulamasıyla ilk otomatik pilot oluşturulmuştur.

Bir başka uçan torpido projesi, ABD Donanması tarafından geliştirilen Aerial Torpedo'ydu. Aynı zamanda ABD Ordusu Hava Kuvvetleri, Charles Kettering'in ‘’Liberty Eagle Aerial Torpedo (Kettering Bug)’’ya sponsor oldu.

Geliştirilen bu araçlarla istenilen hedefi tutturmak her zaman o kadar kolay değildi. Bu yüzden bir deniz eğitim uçağı olan N 9’a, radyo frekanslı uzaktan kontrol ekipmanı eklendi ve N-9 pilotsuz başarılı bir uçuş yaptı. Ancak N-9 inişi sırasında başarılı olamayınca uçan torpido çalışmalarına ara verilerek tamamen uzaktan kontrol edilebilen hedef uçaklarına yoğunlaşıldı. İngilizler tarafından Fairey deniz uçağının uyarlanmasıyla geliştirilen Fairey Queen’i, yine bir kraliçe olan Queen Bee’ler izledi. Uçan torpido hayali Almanya’da, V1 olarak tanınan Vergeltungswaffen-1 seyir füzeleri ile yeniden canlandı. Bu füze jet itki sistemi olan ilk füzedir.

Nisan 1923'te Deniz Kuvvetleri Araştırma Laboratuvarı, bir F-5L uçağının radyo kontrolü için kullanılan ekipmanın 10 mil kadar menzili olduğunu ve iniş ve kalkış sırasında bir uçakta radyo kontrolünün mümkün olduğuna inandığını duyurdu. Testler devam etti ve 15 Eylül 1924'te otomatik dengeleme ve radyo kontrol sistemlerinin kusursuz çalıştığı iki test uçuşu yapıldı.

II. Dünya Savaşı sonrasında bugün bilinen adıyla Northrop Grumman firması, Falconer adı verilen hedef uçaklarını geliştirdi ve uzunca bir süre üretti. 1950’lerdeki diğer önemli bir gelişme radarları şaşırtmak için kullanılan sahte hedef sistemleridir. İzleyen yıllarda hedef uçaklarının uçuş mesafesi artırılmaya çalışıldı.

Hedef uçaklarının casus olarak göreve başlamaları ise 1960’lardır. Üzerinde kamera bulunan hedef uçakları, yerdeki bir kontrol istasyonundan veya insanlı bir başka uçaktan kontrol ediliyordu. Bu insansız casusların hem tespiti zordu, hem de ele geçmeleri durumunda bir pilotun yakalanmasından daha az diplomatik probleme sebep oluyorlardı.

1970’lerde soğuk savaşın da etkisiyle İHA’lar daha kritik görevler almaya ve dolayısıyla da karmaşıklaşmaya başladı. Kısa mesafe kullanım için tasarlanan Lockheed Aquila bunlardan biriydi(Şekil 2.8). Aquila’nın otomatik pilotla uçması, düşman birliklerini üzerindeki sensörlerle tespit etmesi, üsse gerçek zamanlı görüntü aktarması ve tüm bunları Sovyet güçlerine yakalanmadan yapması gerekiyordu. Ne var ki araç üzerinde bulunması gereken sistemler aşırı güç çeken, ağır ve büyük sistemlerdi.

Lightning Bug olarak bilinen Ryan Model 147, muhtemelen UAV uçaklarının bugünkü tanımına dayanabilen ilk insansız uçaktı.

Bu arada ABD Donanması, Gyrodine Company'den Qh-50 DASH adlı bir helikopter drone edindi. Bu tasarım daha küçük gemilerden fırlatılabileceği için tercih edildi. Ana misyonu deniz üstünden torpido fırlatmaktı; bununla birlikte, gözetim, kargo taşımacılığı ve diğer uygulamalar için de kullanılmıştır.

1980'lerin popüler Pioneer'inde ya da Fransız yapımı SPERWER'de keşif uçağı mirası kolayca tespit edilebiliyor olsada, RQ-4 Global Hawk gibi daha büyük, daha yetenekli ve daha dayanıklı sistemlere yönelme gereği duyulmuştur. Çoklu rol alabilen MQ-9 Reaper gibi, keşif yanında su operasyonları için kullanılan Neptune gibi sistemler de mevcuttur

Son yıllarda, birkaç gün uçabilen uzun süre dayanıklı İHA’lara duyulan ilgi artmaktadır. Örneğin NASA, Helios, Altair ve Ikhana UAV'lerini öncelikli olarak Yer Bilimleri misyonları için kullanmaktadır.

Küçük İHA’lar özellikle de sivil pazara giriş noktası olarak düşünülmeye başladığından beri büyük ilgi gördü. Bunun nedeni, çok yönlü, taşınabilir ve bakımı kolay olması; bazı uygulamalarda büyük İHA’lar gibi daha küçük bir ölçekte ve daha düşük maliyetle kullanılabilmeleridir.