水空无人机属于一个全新概念的飞行器，研究多栖飞行器涉及到空气动力学、水动力学、材料学、结构力学等多学科先进技术，是一个很复杂的问题，本设计就这个概念进行了深入研究，在现代研究成果的基础上创新，完善了水空两用无人机目前存在的部分缺陷。

设计主要针对水空两用无人机整体及驱动部分进行设计，对无人机的应用着眼到水下,通过相关资料及仿生学，并结合新型材料的应用，提出一种能用于空中飞行；能在海面等水域执行任务时潜入水中，进行水下勘测；能浮到水面并从水中飞到空中的无人机设计方案。这种机器可应用于未来多栖战斗，森林防火，水底勘测，海上摄影等领域。重点对水空两用无人机的核心——动力部分进行了折叠、仿青蛙游动的设计，改用水中所富含的氢及太阳能电池作为能源，使其动力更为持久。

未来战场将呈现“一体”、“联合”、“全维”等特点，多栖作战武器，尤其是水空两用设备的研究就变得至关重要。早在二战中，各国军队便纷纷将高科技不断融合于登陆工具，构想出了很多作战中的神兵奇将;1958年到1962年间，美国人里德(Reid），康威尔(Convair)先后研制出第一种水下飞机以及新型水下飞机；90年代，美国又首次开始研制潜射无人机，先后研制了海上搜索者、鸿鹅、海上哨兵三型潜射无人机。                                                                     

目前国内开展的多栖飞行器的研究主要是针对既能在陆地滑行，又能在空中飞行，还能在水面航行的飞行器的研究，关键技术研究并不充分，2012年，我国北京航空航天大学首次设计出了一款仿“鲣鸟”水空无人机，但从描述看，该机在原理上应与美军鸬鹚海空两栖无人机类似。

本次设计的水空仿生无人机以ROV为基体，通过动力系统的设计使其可以实现搭载ROV进行水下+空中作业，功能相对ROV的等级分为普通级和专业级：普通级是通过成本控制，使其面向低端市场如海上海下摄影、森林防火、海上巡逻等方面，并结合时尚元素对外形进行了设计；专业方面则主要承担科学考察、勘测、水陆搜救、军事作战等任务。设计主要方向是科学考察无人机。

根据设计构想,需要对所设计的水空两用无人机提出几条基本要求:第一条是其体积必须尽量小，第二条是能够完成从水面飞到空中、空中飞行，空中潜入水下、水下潜行的运动，第三条是要节能环保，且具有长时间续航能力，第四条是能够完成水下勘测任务及飞行任务。

设计主要分为以下几个部分：

1、勘测部分：主要由声纳、无线电收发装置及外接设备组成。

2、机械手部分：安装于机身下方，由剪切机械手，抓取机械手、液压系统和采样存储篮组成。水下最大作业直径为1.5m,分别实现了水下物体的剪切抓取和临时存储。

3、控制部分： PAC融合了PLC和IPC各自的优点，将IPC强大的计算能力、通讯处理、广泛的第三方软件与PLC可靠、坚固、易于使用等特性最佳地结合在一起，因此采用PAC作为水空仿生无人的智能控制系统。

4、动力部分：由水上折叠螺旋桨、太阳能电池、锂电池及水下仿生动力、新型能源组成。

5、管路部分：管路主要以塑料管和不锈钢无缝管组成，外部管采用焊接接头，内部采用螺纹接头。

6、压载部分：由气体控制水的流进流出来调节浮力，气囊收放控制浮力及紧急上升系统。

7、照明部分：采用石英卤素灯组加HID灯和HMI灯，保证无人机在前方7m范围内视野清晰。

8、定位部分：设计参考 Honeywell 公司的 RS-505/DE 定位系统。它是一个短基线的导航系统。该系统的包括两个分系统：一个是声学定位指示器；另一个是精密导航信息处理器。

9、外形部分：在保留仿生结构的基础上，采用蝌蚪的第二形态进行了拟人化，时尚性设计，搭配了多种配色方案。