多无人机协同能够有效提高系统鲁棒性以及任务完成效率。随着无人机数量增加,集中控制节点难以实时获取各无人机信息,因此各无人机必须通过有限邻域个体之间的信息和行为交互实现非集中调度的群体协调。另外,群集编队必须具有队形重构能力,在不同任务场景下形成不同队形。本文重点研究基于局部信息获取和个体分布式行为规则的四旋翼无人机群集编队方法。本文的工作包括:在四旋翼姿态控制器的基础上进行加速度控制形式的转换,简化群集编队算法设计的复杂度;根据生物集群的运动模型调整,提出无人机群集编队的局部行为规则,并构造人工势场和速度、位置一致项等,将语言规则设计为具体的编队聚结的控制律,实现无人机集群对移动目标的网状覆盖队形;在队形重构方面,提出改变行为规则和基于二近邻位置避撞的策略,设计相应控制律,实现编队队形向环绕“围捕”队形的有效切换;最后,搭建多机仿真,对比验证算法有效性和实时性,从安全性角度分析邻域范围参数以及初始位置分布与无碰撞聚结之间的关系,为算法的部署提供安全检验。研究结果表明:基于局部行为规则的方法可以有效实现四旋翼无人机的编队聚结,形成均匀分布的网状队形,并通过改变行为规则实现“围捕”场景下的环绕队形重构。多机仿真验证了算法良好的实时性。相关结论可以为邻域范围参数的确定和初始位置的分布提供检验,提高算法在多四旋翼无人机系统部署的安全性。