研究目的及意义：

无人机编队飞行指的是两架或以上的无人机按照一定规则组成编组或者排成队列，使其无人机组在飞行中保持编队的队形不变。当无人机组成编队飞行时，具有如下的优点：

（1）能够对无人机搜索和侦查的范围扩大，开阔无人机的视野；

（2）使无人机获取更加可靠和有效的信息。提高信息的有效性可以用来对环境和地面的变化进行有效的检测，当距离地面很近时可以使得无人机对发现的目标更有针对性和选择性的观测，也可以对敌方范围进行探测，使得获取的信息更加有效可靠；

（3）对无人机的整体作战效率有很大的提高。当无人机采用编队飞行时，可以提高其对突发事件解决的成功率。比如，在某次空战中，当一架无人机出现了问题，可以令它返回维修，而其他的无人机就可以继续留在战场作战，继续执行任务；

（4）对于战斗类型的无人机，当无人机组成编队后，无人机编队飞行能够在不同的角度同时对某一个目标进行攻击，这样全方位的攻击提高了命中的范围，这样不仅让无人机更有杀伤力，也对扰乱对方的防空体系更加有力，也提高了作战的时效性；

（5）无人机编队能够减小无人机的飞行阻力，对于无人机编队的结构强度和气动效率方面，编队飞行可以更好的发挥优势。编队飞行时不仅能得到展弦比更大的气动效能，还不用减弱无人机现有的所具备的结构强度，也不会给无人机增添重量，无人机编队整体飞行实现了展弦比更大、重量更轻、结构强度更高的优势。

国内外研究现状：

编队控制是指当多个运动物体联合运动时，各个体之间保持固定或变化的几何形状，同时完成障碍规避和内部避碰的任务约束。编队控制自提出以来就受到各界学者的关注，尤其是本世纪以来，研究成果丰富。无人机作为新兴运动载体，因其运动灵活、造价低等特点，被广泛应用于军民领域，比如侦察与监测、目标搜索和定位、通信中继等。基于此，无人机编队控制技术更是成为研究前沿中的热点，国内外不同科研机构和学者在无人机或类似运动群体编队控制方面开展了大量理论探索和实际研究。理论研究方面，不管是控制类顶级期刊如 Au#8259;tomatica、IEEE Transactions onAutomatic Control，还是机器人方面知名期刊如 Robotica、Robotics andAutonomous Systems、IEEETransactions on Robot#8259;ics，基本每年都会有多运动体编队控制相关的论文出现，研究内容涵盖编队控制方法、不同编队控制对象、条件受限情况下的编队控制等等。实物研究方面，美国 NASA 和空军早就将编队协同技术作为其重点研究技术之一。美国 Lock#8259;heed Martin公司研制的智能化巡逻攻击性弹药，就是对无人飞行器进行编队控制，增强综合战斗力的例子。院校方面，宾夕法尼亚大学 GRASP 实验室的 Daniel Mellinger，Nathan Michael 以及 Vijay Ku#8259;mar 等设计的小型四旋翼无人机能够实现室内的稳定飞行，多无人机形成的编队展示了超高的智能化水平。近两年，法国派瑞特公司推出了小型四旋翼无人机群的空中舞蹈表演，更是将无人机编队控制水平提高到厘米级精度，并且相比于宾夕法尼亚大学的无人机编队，其无人机平台更加小巧，机动性更强。

2. 研究的基本内容与方案

研究内容：