多旋翼无人机在未来军民两个领域都将得到广泛的应用,而由于飞行任务的日渐繁复,多旋翼无人机编队技术的研究也显得尤为重要。本文以多架多旋翼无人机为研究对象,搭建了无人机编队软硬件平台及地面站软件系统,设计了离线单机及多机航路规划策略、在线动态避障策略等,并且最后进行了实际飞行验证。首先,针对多旋翼无人机编队系统的实际使用要求,给出了一种多旋翼无人机编队的总体架构,完成了多旋翼无人机硬件平台设计,设计了位置信息融合算法及单机轨迹制导律,并设计了具有监控、发送编队指令等功能的无人机编队地面站。其次,针对多无人机离线航路规划问题,基于Voronoi图法,设计了一种基于自适应启发函数的改进蚁群算法,完成了单机航路规划,在此基础上引入了层次分解的思想,以时间协同性为约束条件设计了多机离线航路规划策略并进行了仿真验证。再次,在离线航路规划的基础上,针对定向及不定向障碍物,通过双层滚动法思想分别设计了暂停步长避障策略和人工势场法局部航路在线规划避障策略,并通过仿真验证了两种算法的有效性。最后,对设计的多旋翼无人机编队通信、自主起飞、集结、队形保持与变换、动态避障等功能进行了实际试飞验证,测试结果表明,各无人机间及与地面站之间通信稳定、可靠,可完成规定飞行任务,对无人机编队飞行验证具有重要的参考价值。