近年来,随着无人机市场规模的快速增长,以及无人机应用技术的不断革新,无人机在多个领域发展起来。在物流方面,得益于各大物流厂商的不断探索与实践,无人机配送技术不断成熟,应用场景不断完善,逐渐从偏远农村向城市地区拓展。然而由于城市地区人口稠密,环境空间复杂,安全性得不到保障,无人机在城市的运行还受到诸多限制。面对这样的限制,为了促进无人机配送产业的发展,推动无人机配送在部分城市的应用落地,需要从整体上对无人机配送系统进行分析,明确发展趋势和障碍,同时在技术上努力保障无人机配送运行安全。其中,无人机任务规划技术作为无人机飞行时必要的支撑技术,可以在空间环境上为无人机规划出可行的路线和航迹,是无人机完成配送任务的前提条件,也是保障无人机运行安全,解决无人机城市推广难题的重要手段。本论文以无人机配送任务规划为研究重点,从城市无人机配送需求入手,以安全和高效为导向,设计无人机任务规划方案,主要研究无人机任务规划中的任务分配和航迹规划两大核心功能,旨在通过任务分配功能实现配送任务的合理规划,通过航迹规划功能保障无人机在城市内的安全飞行。具体研究内容如下:（1）无人机配送理论分析。对无人机配送理论进行梳理,明确无人机的性能指标、适用场景、配送方式、发展障碍等,为无人机任务规划提供具体的应用场景和理论基础。同时也讲明无人机在城市配送中的适应性,指出无人机在城市配送中的发展方向。（2）无人机任务分配问题研究。应用无人机配送理论,搭建无人机任务分配场景,设定无人机常见的两种调度方案——无人机、车辆单独配送方案及“无人机+车辆”协同配送方案,根据两种方案设计任务分配模型,综合考虑时间、成本双重目标,载重、体积、航程、时间协同多重约束,提出了基于改进遗传算法的求解方法。（3）无人机航迹规划问题研究。基于某城市真实地图,构建了规划空间模型。考虑无人机飞行动力学和空间环境影响,以航程和安全代价最低为目标,构建了无人机航迹规划模型。结合航迹规划模型,提出了改进的蚁群算法,设计了简化搜索空间、信息素动态更新的航迹规划算法。（4）仿真验证。以武清区红十字会某日公布的数据为例,设计了无人机、车辆单独配送、“无人机+车辆”协同配送两个配送方案,并对两个方案进行任务分配求解。结果表明相较于单独配送,协同配送更具经济性和时间可行性,但会占用无人机运力资源。针对于任务分配结果,选取一条无人机配送路径进行航迹规划,得到了一条可行的航迹规划线路,证明航迹规划方案有较好的垂直避障能力。此后随机选取一点,进行航迹规划,证明航迹规划方案有较好的水平避障能力,可以为无人机在城市内的运行提供良好的安全保障。之后为了平滑航线,提出了高度启发因子进行改进,并取得了较为理想的效果。本文从城市配送场景入手,结合无人机任务规划理论对无人机配送问题展开了研究,得到的任务分配和航迹规划方案可用于无人机配送的智能调度与控制,航迹规划结果可为无人机空域管理作参考。