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無人機飛行表演通常要求多個無人機同時飛行，通常是編隊飛行，而且通常是同步的，并與光線或投射效果、舞臺效果或音樂緊密結合。

如果同時使用三架或更多的無人機時，只靠駕駛員用遙控器來控制無人機就變得不切實際，就會造成更多的安全風險。

因此無人機需要會自主飛行，這種自動系統早期應用在視覺識別技術方面，例如運動捕捉或使用靜態的、結構良好的環境，與機載相機結合在一起進行定位。例如，有標記圖案的地板和/或墻壁。

目前空間定位系統依賴于外部的、基于無線電頻率的定位系統，如GPS或其它基于無線電頻率的技術，與機載接收機結合在一起，才能實現在空間中的定位。

無人機表演系統結合了一系列技術，允許一個操作員同時控制多架無人機的協調運動，表演無人機自身配備了多種傳感器和芯片來來滿足控制系統。