协同编队飞行近年来逐渐在军用和民用领域内发挥着极其重要的作用,有着广阔的发展和应用前景,正受到了越来越广泛的关注。本文旨在基于多旋翼无人机协同编队飞行问题上,进行系统设计以及具体的实践研究,主要研究内容如下:首先,围绕如何解决编队内无人机间协同飞行以及内部避障的问题,课题基于室外全球定位系统定位的基础上,提出了基于视觉特征的无人机编队内相对定位方法实现,来矫正多旋翼无人机编队飞行过程中各无人机的相对位置,从而在大规模多旋翼无人机协同编队飞行中有效地缩小编队间距。其次,围绕如何实现编队内部数据传输的问题,针对所构建多旋翼无人机编队飞行的相对定位模型,提出了编队内两种数据通信链路的搭建并对其进行优化与改进,以此来确保满足有效及时的编队与地面站之间以及编队内部分组的数据通信需求。最后,利用自行研制的无人机协同编队飞行控制系统来进行协同编队飞行的设计和物理实现。其中包括地面终端的软件设计、数据通信网络的有效搭建,相对定位相关的环境和任务数据的加载以及编队飞行算法和协同控制飞行算法的设计实现与验证,来进一步验证所设计的多旋翼无人机协同编队飞行控制系统的可行性。