无人机已广泛应用于现代战争中,承担着信息获取,军事侦查和打击等各种重要任务。无人机自主空中加油技术增加了无人机的飞行半径和有效载荷,为无人机提供了更为充足的执行任务的时间,是国内外无人机领域研究的焦点。本文针对复杂环境下无人机软式空中加油中的精确引导问题,开展了视觉识别与引导技术、视觉/DGPS引导数据融合技术研究,并搭建了无人机空中加油飞行演示验证平台,最后通过实际飞行测试的方式对本文研究的空中加油引导技术进行了验证分析。首先,针对无人机软式空中加油飞行验证的需求进行了无人机加受油平台的总体设计,搭建了无人加/受油机系统,研制了锥套/加油软管吊舱、受油杆等关键任务设备,设计了空中加油视觉/DGPS引导系统,为空中加油飞行测试奠定了基础。其次,针对无人机软式空中加油过程中的复杂背景环境,提出了一种基于Faster-RCNN算法的远距离识别无人机/近距识别锥套的多目标识别算法。在此基础上,为了与DGPS引导数据进行融合,设计了无人加油机锥套/受油机受油插头坐标转换算法,采用线性约束最小二乘算法对视觉和DGPS信息进行了数据融合并进行仿真实验。再次,设计了无人加/受油机飞行控制基础硬件平台和控制律软件。在此基础上,针对无人机软式空中加油不同阶段的引导精度需求,设计了基于视觉/DGPS融合信息的受油机远距离跟踪引导律和基于视觉引导的近距对接引导律。最后,在搭建的无人机软式空中加受油平台上进行了实际飞行试验与分析,验证了无人加油机在单点GPS引导下的自动起降、巡航与锥套的空中收放功能,进行了基于视觉/DGPS引导的无人机软式空中加油飞行试验,通过数据分析可知,本文所设计的无人机空中加油对接引导技术具有良好的可行性,对无人机空中加油引导技术的工程化实现具有重要的参考价值。