随着相关技术的突破,无人机变得更加高效和智能。无人机能够自主执行任务并且对目标进行搜索、识别、跟踪和打击,极大地提高了无人机执行任务的效率和降低了成本。无人机集群将一定规模的无人机作为整体进行协调控制。与单个无人机相比,无人机集群能够发挥规模优势,但是也带来了控制上的难题。对无人机集群进行分组能够有效的解决无人机规模增大带来的困难。目前无人机集群分组问题研究仍不够充分,实现无人机集群自适应地分组,对提高无人机集群控制的效率有重要意义。本文研究无人机集群的分组问题。主要针对无人机集群的自组织,高动态和大规模分布式的特点,探索基于分布式系统共识的分组方法,涉及到集群分组、簇头选举、组员变动和故障恢复等技术问题。主要取得以下研究成果:(1)分析了无人机集群的分组问题并进行建模。通过结合无人机的工作原理和过程、无人机集群的控制方法、分布式系统一致性的相关研究,并基于一定的简化与假设,建立了无人机集群分组问题模型,设置了无人机集群的单个无人机和整体的飞行控制规则。(2)设计了基于共识的无人机集群自适应分组方法,包括集群分组、簇头选举、组员变动和故障恢复四个关键算法。上述方法基于共识算法,实现了对集群的初步分组,在无人机小组中进行簇头选举,控制无人机小组进行合并,对孤立无人机进行增补,采取不同的措施处理簇头或组员的故障。满足了对无人机集群自适应分组的要求也提高了无人机集群控制的效率和鲁棒性。(3)参照实际无人机集群设计了仿真实验,使用合理的评价指标,通过多组实验对本文提出的集群分组、簇头选举、组员变动和故障恢复算法进行了对比和分析。结果证明了本文所设计的基于共识的分组方法在同构无人机集群场景下的有效性。