現代無人操作軍用系統已經成為全世界武裝部隊不可或缺的組成部分，國防行業不斷對這類系統進行密集的開發，以使其能夠發揮大范圍攻擊、監視和作戰支持的作用。無人操作系統也許是如今的國防行業中最具活力的領域，全球年支出超過 55 億美元，到 2024 年，預計這一數字將接近 100 億美元。

無人駕駛航空器 (Unmanned Aerial Vehicle, UAV) 領域令人吃驚的一面是，系統種類極其豐富，從有些重量不到 20 克的纖巧納米無人駕駛航空器 (Nano UAV，NUAV) 到中型 UAV，例如質量為 450 千克、有效載荷能力為 150 千克的守望者 (Watchkeeper)，直至起飛重量超過 5000 千克的 MQ-9 收割者 (MQ-9 Reaper) (以前名為捕食者 B (Predator B))，跨度之大、種類之多令人嘆為觀止。

UAV 無論大小，在平衡其性能和任務續航時間時，尺寸、重量和功率 (Size, Weight and Power，SWaP) 都是需要考慮的關鍵因素。有大量電子系統可以采用，但是在本文中，考慮電子系統時的關注點將落在以下幾個方面：

空中運行安全性和自主運行

傳感器和數據處理

通信和信息安全

電源系統

顯然，飛行安全問題是至關重要的，人們已經就此問題展開了廣泛的辯論，以確定怎樣管制天空，才能使 UAV 的存在不會影響到現有空中交通的安全性，同時使軍用和民用 UAV 的應用開發不受制約。

在視線范圍內飛行的小型 UAV 依靠遙控飛機的飛行員來判斷是否會發生碰撞，而自主或半自主運行的較大型 UAV 要想躲避空中碰撞，則需要復雜的檢測和躲避系統。人們正在為此開發多種傳感器，例如修改傳統飛機應答器、可視和紅外攝像機、激光探測與測距 (Light Detection and Ranging，LiDAR) 系統以及常規雷達系統。

將來自這些傳感器系統的數據轉換成能夠反映所處環境的圖片，然后自主做出飛行決定，這需要非常復雜的軟件和硬件資源，而且對于分享民用空域的 UAV 而言，還需要在滿足現有協議要求的前提下運行。在友好空域中飛行時，使用地面雷達和交通繪圖資源降低機載系統復雜性、擴大監測范圍，也許是一種選擇，不過采用這種方式時，在數據鏈路可靠性、延遲等其他問題上要做出折中。ASTREA 計劃顯示，可以采用自主檢測和躲避技術，但是這種技術是在 Jetstream 飛機上采用的，這種飛機沒有 UAV 的功耗、尺寸和重量限制。調整這種技術以使其能夠用于大部分 UAV 是個很大的挑戰，不過采用先進的現場可編程門陣列 (FPGA)、數字信號處理 (DSP) 和高性能模擬電子器件，可以使這種技術實現微型化。給這類電子系統供電也不是個簡單任務，FPGA 需要嚴格的電源準確度以及低壓和大電流，這就要求仔細設計電源鏈，以最大限度降低功耗、減少產生的熱量。一種方法是使用數字電源系統管理 (PSM) 技術，這種技術通過動態調節電壓和頻率，可以降低功耗，從而有助于延長較小型 UAV 的任務續航時間。PSM 還提高了可靠性，并提供遙控和監視功能，以及能量使用記錄和“黑匣子”故障記錄功能。