无人机编队作为军事和民用领域的一种常用复杂装备,如何智能、精确地协同控制编队是一个重要的研究方向,但现有的无人机编队实验大多采用仿真实验,在实际飞行中存在可靠度低,安全性差等问题。数字孪生技术作为一种新兴技术,在实验验证时将实际对象的状态数据纳入测试过程,在智能运维、异常诊断、风险预测和决策辅助等方面表现出诸多应用价值,受到世界各方的关注和讨论。本文将数字孪生技术引入无人机编队的智能协同控制研究中,开展了以下工作。首先,本文将数字孪生技术引入无人机编队的协同实验中,构建了基于数字孪生的无人机编队虚实交互系统,研究了由无人机物理实体、无人机编队虚拟实体、孪生数据、孪生服务以及虚实交互连接构成的虚实交互框架,并对其中的各个部分进行了详细设计。其次,针对无人机编队领航跟随控制方法存在的“领航机失效”问题,研究了一种无人机编队虚实协同混合控制方法。该方法基于上述五维模型,对以领航跟随算法控制的无人机编队进行实时监测,在监测到无人机编队出现“领航机失效”状况时,由数字孪生系统以分布式协同控制算法接管无人机编队的控制权,并基于上述系统设计实验验证方法的有效性。最后,基于UE4虚幻引擎搭建了与实际实验场景一致的虚拟场景,采用无线数传电台进行虚实连接,使用QT软件对孪生系统中的孪生服务进行了界面设计与实现。通过对比无人机物理实体数据与孪生实体映射后数据的系统时间戳,验证了系统的实时性;在同一巡航任务下对真机实体、孪生实体、仿真实体数据进行对比分析,通过比较真机实体与孪生实体的轨迹相似度优于真机实体与仿真实体的轨迹相似度,验证了数字孪生系统虚实数据的一致性;在数字孪生系统中设计无人机编队巡航实验,验证了在领航机失效的情况下,无人机编队虚实协同混合控制方法对无人机编队的有效控制。