随着无人机技术的日趋成熟,无人机应用趋势逐渐由单机执行任务转为多机协同执行任务,朝着集群化的方向快速发展,并在军事和民用领域都呈现出广阔的应用前景。而无人机集群的关键技术点在于实现无人机的精确定位,目前多数采用GNSS或双目视觉的定位方案。但在复杂的室内场景中,仍很难获取到高精度、高稳定性的定位信息。因此,本文对UWB定位和无人机集群编队技术进行了研究,提出了基于UWB定位的无人机集群系统方案,并软硬件全自主设计了适用于UWB定位的微型四旋翼无人机,搭建了无人机集群编队平台。主要包含如下几个方面的内容:(1)对UWB的技术特点进行了分析,尤其是在无人机定位方面的优势,研究了几种常用的UWB定位方法,并结合无人机应用场景,提出了基于RTOF定位方法的优化方案。(2)分析几种常用的无线组网通信技术,提出了一种适用于微型无人机的WiFi自适应组网通信方案,并通过实验验证了方案的有效性。(3)主要研究了无人机的运动模型和集群编队模型。针对无人机编队形成与保持问题,研究了优化人工势场算法应用于无人机集群编队的可行性,仿真验证了该方法能够保证无人机编队在虚拟无人机的带领下,完成跟踪其轨迹并保持稳定的队形。(4)软硬件全自主设计了适用于UWB定位的微型四旋翼无人机,研究了无人机的姿态解算算法和PID控制算法,为基于UWB定位的无人机集群研究提供平台基础。(5)从无人机的基本飞行功能、空间定位效果、集群编队三个方面进行了系统综合测试与分析,验证方案的可行性。本文通过对无人机集群编队技术的研究和分析,有针对性的提出了基于UWB的室内定位解决方案。经过大量的测试验证,该方案具有高可靠和高精度的特性,对室内环境下无人机集群研究提供了一定的参考价值。