近年来,无人机不仅在侦查、作战、防卫上体现出较大的优越性,也在农业和娱乐等消费级领域展示出的巨大的潜力,继续研究无人机的关键技术和挖掘无人机的应用深度愈发重要。无人机编队是近年来国外提出的一种全新的概念,其可以丰富单无人机执行任务的种类,灵活度更高,并且利用协作的方式,可以提高任务完成的效率和成功率,具有更实用的应用前景。在执行任务过程中,尤其是一些军事类任务时,编队的稳定性就尤为重要,编队的稳定性受许多因素影响,例如编队策略,障碍物,气流等,其中编队策略和障碍物是主要影响因素,本文主要针对这两方面进行研究,分别对编队协调控制层面和无人机避障层面进行分析,根据实际应用场景,通过阅读文献,比较得出可行的方案,并在方案的基础上进行改进优化,从而得出最优编队方案,结合编队控制方案,进行编队避障。本文中在编队控制层面提出了一种基于改进的领航跟随法和行为法相结合的控制方案,在领航跟随法的基础上进行改进,克服了领航跟随法的“领航者损坏导致整个编队瘫痪”的缺点,通过动态编号的方式,在编队结构发生改变时,重新编号,防止编队瘫痪;再结合基于行为法,把每个无人机的行为分解成三个子行为,子行为间相互制约,从而保持了编队的整体稳定。在避障控制层面,提出了一种基于改进的人工势场法与滚动窗口法相结合的规划算法,在人工势场法的基础上分别在静态环境和动态环境下进行了改进,静态环境下通过改进势场函数来解决局部极小问题,动态环境下用滚动窗口法来逃离局部极小情况,通过仿真结果可以看出方案提高了目标可达性和算法的准确性。最后,无人机编队在整体上通过编队控制方案保证编队的稳定性,局部上通过基于行为的策略把无人机的运动分成编队保持行为,避障行为以及跟随行为,在避障行为中运用改进避障算法来进行动态避障,三个行为的加权处理后的值即为最终的运动矢量。本文在对传统的编队、避障算法进行改进的基础上,创新性地把整体编队和避障进行整合,提出一套完整的控制体系,在编队控制体系下运用改进后的避障算法进行避障,从而完成编队体系下避障行为,并通过MATLAB仿真环境,模拟四架无人机组成编队,分别在静态、动态环境下进行编队避障,实验验证算法能够较好的实现编队避障效果。