自動懸停的就是將無人機固定在預設的高度位置與水平位置上，也就是一組三維座標，空間中只有三維才能定位。然而，無人機是如何知道自己的位置的呢？說起來也很簡單，高度一般是通過超聲波傳感器（測量與地面的距離）或者是氣壓計（高度會影響大氣壓的變化）來測量的，而水平位置的座標則由GPS模塊來確定。當然，GPS也可以提供高度信息，但對于主流的無人機來說，更傾向于使用氣壓計，因為低成本的GPS的數據刷新率太低，在高速運動的時候數據滯后會導致無人機高度跌落。
除了GPS模式來定位外，無人機還有一種“姿態模式”，依靠的是內部的IMU（慣性測量單元，實際上就是一組陀螺儀+加速度計傳感器）來識別自身的飛行狀態和相對位移，憑借飛控員的手動操作，讓它到達預定位置進行懸停。
在室內GPS信號不好的情況下，還可以通過攝像頭進行“視覺定位”實現無人機的自動懸停。例如，大疆的“悟”系列高端產品都有該功能。
【GPS如何定位坐標？】
GPS定位，實際上就是通過四顆已知位置的衛星來確定GPS接收器的位置。
1） 位置信息從哪里來？
實際上，運行于宇宙空間的GPS衛星，每一個都在時刻不停地通過衛星信號向全世界廣播自己的當前位置坐標信息。任何一個GPS接收器都可以通過天線很輕松地接收到這些信息，并且能夠讀懂這些信息（這其實也是每一個GPS芯片的核心功能之一）。這就是這些位置信息的來源。
2）距離信息從哪里來？
我們已經知道每一個GPS衛星都在不辭辛勞地廣播自己的位置，那么在發送位置信息的同時，也會附加上該數據包發出時的時間戳。GPS接收器收到數據包后，用當前時間（當前時間當然只能由GPS接收器自己來確定了）減去時間戳上的時間，就是數據包在空中傳輸所用的時間了。知道了數據包在空中的傳輸時間，那么乘上他的傳輸速度，就是數據包在空中傳輸的距離，也就是該衛星到GPS接收器的距離了。數據包是通過無線電波傳送的，那么理想速度就是光速c，把傳播時間記為Ti的話，用公式表示就是：
di=c*Ti(i=1,2,3,4);這就是di(i=1,2,3,4)的來源了。
3）為什么需要4顆衛星
從理論上來說，以地面點的三維坐標（X，Y，Z）為待定參數，確實只需要測出3顆衛星到地面點的距離就可以確定該點的三維坐標了。但是，衛地距離是通過信號的傳播時間差Δt乘以信號的傳播速度v而得到的。其中，信號的傳播速度v接近于真空中的光速，量值非常大。因此，這就要求對時間差Δt進行非常準確的測定，如果稍有偏差，那么測得的衛地距離就會謬以千里。而時間差Δt是通過將衛星處測得的信號發射時間tS與接收機處測得的信號達到的時間tR求差得到的。其中，衛星上安置的原子鐘，穩定度很高，我們認為這種鐘的時間與GPS時吻合；接收機處的時鐘是石英鐘，穩定度一般，我們認為它的時鐘時間與GPS時存在時間同步誤差，并將這種誤差作為一個待定參數。這樣，對于每個地面點實際上需要求解就有4個待定參數，因此至少需要觀測4顆衛星至地面點的衛地距離數據。從數學的角度來講，簡而言之就是求解4個未知參數，必然最少需要4個方程式。
【超聲波如何定高？】
超聲波測距定高，就是通過超聲波發射裝置發出超聲波，根據接收器收到超聲波時的時間差計算出距離。這與雷達測距原理相似。 超聲波發射器向某一方向發射超聲波，在發射時刻的同時開始計時，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收器收到反射波就立即停止計時。(超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s，根據計時器記錄的時間t，就可以計算出發射點距障礙物的距離(s)，即:s=340t/2)
超聲波指向性強，在介質中傳播的距離較遠，因而超聲波經常用于距離的測量。再加上超聲波檢測往往比較迅速、方便、計算簡單、易于做到實時控制，并且在測量精度方面能達到工業實用的要求，因此在移 動機器人的研制上也得到了廣泛的應用。
【視覺定位如何實現？】
無人機室內視覺定位系統，一般俗稱“光流”。 光流(optic flow)是什么呢，其實這種視覺現象我們每天都在經歷,從本質上說，光流就是你在這個運動著的世界里感覺到的明顯的視覺運動（沒有絕對的靜止，也沒有絕對的運動）。視覺定位系統包含有攝像頭和超聲波模塊，它主要利用內置的光流傳感器，將像素分布及顏色、亮度等信息轉變為數字信號傳送給圖像處理系統進行各種運算來抽取目標的特征，進而根據判別的結果來控制飛行器的動作，超聲波傳感器來判別相對高度，通過高效的視覺處理器計算讓無人機實現精確室內定位懸停和平穩飛行。
視覺定位系統適用于高度為3 米以下、無GPS 信號或GPS 信號欠佳的環境，特別適用于室內飛行。它依賴地表圖像來獲取位移信息，因而必須保證周邊環境光源充足，地面紋理豐富。視覺定位系統在水面、光線昏暗的環境以及地面無清晰紋理的環境中無法定位。
【如何智能調節保持穩定？】
通過各種傳感器知道自己的高度與水平位置之后，無人機要如何懸停在這個預設的位置上呢？這其實就是一套負反饋自動控制系統（偏離預設值就自動調整回來）。以GPS模式為例，當無人機受到外界影響，高度有升高或者降低的趨勢時，控制單元就調節馬達的功率進行反方向運動補償；如果無人機有被風橫向吹離懸停位置的趨勢，控制單元可以啟動側飛模式與之抵消——這些反應都是比較快的，只要外界影響不是大得離譜（專業多軸無人機一般抗四級風沒有問題），專業的無人機都可以應付，所以它可以穩穩地定在那里。
在天氣不是很好，GPS搜星困難的時候，姿態模式就派上用場了。依靠無人機內部的IMU單元，系統可以識別當前的飛行姿態，進行自動平衡補償，同樣可以實現高度和水平位置的鎖定。
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