多无人机(Unmanned Aerial Vehicles, UAV)在执行任务的过程中必须遵循一定的航迹以避免发生碰撞,并规划出合理的航迹。无人机在编队飞行或者任务追踪中必须保持一定的安全距离和高度差,但由于实际中各种因素的影响,飞机之间的间隔距离和高度差不可能一直保持不变,处理不当就容易引发相撞,因此集群飞行中的防撞问题是值得关注和研究的一个方向,保持编队间隔、距离、高度差相对的稳定是防止编队无人机相撞的重要前提条件之一。目前,国内外专家与学者针对编队飞行中的防撞问题进行了深入研究。针对无人机集群进行分析可知,机群的规模和密度决定了其能够解决任务的能力,随着机群密度的增加,如何合理规划飞行器的飞行航迹,并有效地避免飞行路径间的冲突成为无人机集群研究的关键问题。传统控制手段是在空中通过雷达监视或位置报告等方法探测潜在的冲突,进而通过手工指令更改飞机的飞行路径,包括高度、航向、速度等,达到避免路径冲突的目的。本文针对无人机飞行时的路径冲突问题,分析UAV发生碰撞的原因,并在任务空间范围约束和任务所需飞行器数量约束下,引入时间保护区和空间状态保护区的方法,建立分层飞行与碰撞威胁的预测模型。在集群编队飞行模式下,基于人工势场法的航迹规划基本算法的基础上引用卫星防碰撞的概率计算方法,同时针对局部与全局通信两种条件下,UAV由于通信干扰与延迟带来的状态信息偏差问题,提出了基于Kalman滤波器算法的UAV状态信息一致性估计的补偿策略,最终实现对飞行器集群航迹的规划、状态预测和碰撞概率计算,避免集群编队UAV在飞行过程中的路径冲突。最后通过实验仿真验证了此方法在多无人机编队飞行时航迹规划的正确性与有效性。