随着无人机产业的发展进入小型化、微型化甚至纳米级别的时代,共轴双旋翼无人机正以它独有的特点在军事乃至民用领域发挥重要作用。多无人机协同编队飞行通过协同感知、协同攻击、协同干扰等方式可提高完成任务的效率。本文以共轴双旋翼无人机为研究对象,开展协同编队控制方法的研究。为了实现共轴双旋翼无人机协同编队控制的功能需求,开展了控制系统的组成、设计流程、功能模块的研究。对共轴双旋翼无人机的飞行原理进行了理论研究,建立了共轴双旋翼无人机动力学和运动学的数学模型并应用小扰动线性化简化数学模型。为了建立共轴双旋翼无人机协同编队控制的数学模型,研究了飞行控制系统的原理,应用科里奥利方程对主机和从机的速度以及编队飞行几何关系进行了理论研究。针对协同编队的组成,分析了协同编队的队形保持原理,对主机和从机在协同编队坐标系中的相对位置进行了理论研究。采用远距离时,使用主机位置数据作为从机的期望位置进行实时跟踪;采用近距离时,使用主机速度数据作为从机的期望速度进行实时跟踪。对协同编队的常用队形进行了理论研究,建立了队形切换过程中主机和从机的相对位置矩阵的数学模型。为了协同编队功能的实际应用,以QGC地面站为研究对象,开展了协同编队控制台、飞行数据信息显示台以及多机航迹飞行轨迹显示台等研究。进行Gazebo和Ros联合仿真,验证协同编队控制方法和QGC地面站功能研究的理论可行性,结果表明可实现协同编队控制的功能需求。为了验证共轴双旋翼无人机协同编队控制的工程应用,完成了共轴双旋翼无人机的结构设计、组装、调试和分析,配置了主机和从机的协同编队信息交互器,完成了三架共轴双旋翼无人机的协同编队飞行试验,结果表明协同编队控制方法是可以完成相应编队功能。