四旋翼无人机是近些年兴起的具有较强综合性的学科,随着微小型控制系统的不断发展以及集成了自动化控制、计算机仿真、智能算法等相关技术,四旋翼无人机现多被应用于民用生活、军事活动以及相关科研任务中。由于飞行条件和飞行任务的日益复杂,单架四旋翼无人机的飞行能力已无法满足实际需要,多无人机之间的协同作业已经成为了当今无人机发展的热点方向。本文主要研究两架无人机之间的协同作业飞行,并对协同飞行编队方式和飞行控制进行研究。本文首先对四旋翼无人机协同作业研究背景和发展现状做了简单介绍并搭建四旋翼飞行器协同作业平台。对四旋翼无人机编队飞行方式和动力学模型做了简单介绍。考虑到本文研究的题目为双机协同作业,通过对多种无人机编队方式和无人机协同飞行效率问题的介绍和讨论,最终确定“长机-僚机”作为本文的编队飞行方式并详细推导了双机飞行编队的数学模型,确立双机在位置和空间的协同关系。其次无人机的飞行环境影响其飞行效率和安全,因此无人机需要在复杂的环境中选取一条安全可行的飞行路径。文章介绍了几种常用的环境描述方法并选择了较为常用的蚁群算法作为路径规划算法,通过Matlab/Simulink仿真对路径规划进行仿真,取得了较好的效果。协同控制方法在双协同作业中起着至关重要的作用,本文从协同控制算法出发,首先介绍了一种基于模糊控制的双机协同控制方法,通过模糊规则对双机之间的距离进行调整。其次本文提出了一种基于粒子群算法的仿人智能协同控制方法,仿人智能控制可以通过被控对象的特征值来选择相对应的控制策略,但由于仿人智能控制中的参数无法实现自我调整故采用粒子群算法实现在线整定,从而达到良好的控制效果。