无人机集群作战得益于任务执行效率高、灵活性强、成本低等优势,被认为是未来空中战场的主要作战形式。但未来的战场要求无人机集群具备态势感知、自主决策、协同控制等能力,能够在具有感知与通信范围受限的拒止特征的复杂环境下进行作战。传统的方法与模型很难完全解决通信拒止环境下资源调度不合理、无法有效躲避障碍物、目标围捕等问题。因此,本文重点研究了通信拒止环境下无人机集群的资源调度、目标围捕及避障、多目标围捕等问题。论文主要工作和贡献如下:针对通信拒止环境下无人机集群的资源调度问题,以无人机集群多目标探测跟踪为背景,利用传染病能够快速传播信息、克隆选择能够合理决策的特点,提出了一种基于克隆免疫决策的无人机集群协同探测跟踪方法。通过探寻免疫系统与无人机集群作战系统之间的关系,构建基于传染免疫的集群决策激活机制和基于克隆选择的集群策略决策机制。采用该方法的无人机集群可通过局部的感知与信息交互,自适应地调整集群响应速度,并避免集群执行同一策略发生聚集而导致遗漏目标的情况,保证集群资源的合理调度。仿真结果表明,在无人机集群多目标探测跟踪场景下,相较于ED-VS AIS方法,该方法作用下的无人机集群具有更好的目标探测跟踪性能。针对通信拒止环境下无人机集群协同目标围捕问题,受人工势场法启发,提出了一种自主围捕方法,首先,设计目标面对不同情况下的速度;其次,构建拒止环境下无人机机体坐标系;然后,设计无人机个体的速度变化机制,确保集群能够保持松散的队形进行区域探测,并实现自适应的目标围捕队形;最后,考虑复杂环境下的障碍物避障问题,设计无人机及目标的避障控制方法,有效避免了斥力避障容易出现的死锁问题。仿真结果表明,在拒止环境下,该方法作用下的无人机集群能够利用局部信息交互进行自主决策,实现障碍物避障,并完成单目标围捕任务。针对通信拒止环境下无人机集群协同多目标围捕问题,提出了一种基于克隆免疫决策的无人机集群多目标协同围捕方法,在前两章所提集群资源调度方法和自主围捕方法基础上,首先,通过对策略池策略、策略强度机制、“过热”策略判断机制等方面进行调整,以实现集群在多目标围捕背景下的资源调度;其次,设置围捕策略保持机制,避免策略的频繁变化导致围捕目标任务的失败;最后,将该方法扩展到三维空间下,实现集群在三维空间下对多目标的协同围捕。仿真结果表明,较无策略调度的自主围捕方法,该方法作用下的无人机集群,具有更强的区域探测能力和多目标围捕性能。