多机紧密编队飞行在军用和民用领域被广泛应用。目前,紧密编队控制技术已成为航空控制领域中的研究热点。本文针对尾涡流模型、编队保持控制方法、未知扰动干扰问题和紧密编队集结等方面,进行了相关的研究。其主要研究内容包括:首先,介绍了无人机控制系统中常用的坐标系及坐标系的转换关系。根据国内外研究和飞行数据报告搭建了无人机非线性数学模型,利用小扰动原理建立无人机线性模型并分析无人机的稳定性和操纵特性。建立了长僚机的三维相对运动学模型。接着,引入经典马蹄涡尾涡流模型和改进的连续尾涡流模型,研究尾流对僚机的影响。为了研究涡流对无人机产生的诱导力和力矩的影响,基于六点简化模型方法解算出平均有效风分量和平均有效风梯度。将其加入僚机模型中,等效尾涡流产生的力和力矩。仿真验证尾涡流模型的正确性。然后,针对无人机模型未知、外界未知扰动问题设计单机自适应飞行控制器,实现无人机快速稳定跟踪飞行指令。针对尾涡流产生的气动耦合设计了基于滑模自适应的编队控制器使得无人机间距离误差快速趋近于零。仿真验证了其控制算法的有效性。最后,针对多机紧密编队集结过程,设计了多机紧密集结策略。将策略分为松散集结和紧密集结策略。松散集结策略针对到达时间相同,设计了基于参数自适应的一致性算法,其目的是让无人机快速收敛至时间一致。紧密集结策略针对通信时延和通信拓扑切换问题,设计队形一致性算法。通过仿真验证了算法的有效性。