随着无人机技术的不断发展进步,无人机已然成为了现代战争空中力量的关键角色。即时全球打击(Prompt Global Strike,PGS)等新兴作战概念的提出要求无人飞行器不仅具有超高音速的飞行动力,同时也对超长航时飞行提出了极大的挑战。为了满足超远距离作战需求,扩大无人机战场覆盖能力,将无人机执行任务的效率发挥到极致,无人机空中加油技术应运而生,因此该技术已成为无人机技术领域最值得研究的课题之一。无人机空中加油过程宏观上看由会合、对接、伴飞、分离四个主要步骤构成,其中空中加油会合航路设计及对所设计航路的有效跟踪是整个空中加油任务的先决条件。本文所作的工作主要围绕无人机空中加油会合航路展开,对导引律在空中加油会合任务中的应用展开多方面研究。首先,介绍了无人机空中加油会合的主要过程,分析了航路融合式与定点式空中加油会合策略的优缺点,指出了它们各自的适用场景。然后明确了空中加油会合航路设计中的两个关键任务,(1)采用何种导引方式使无人机对规划的飞行航路进行有效跟踪;(2)采用何种同步与控制策略保障受油机和加油机在预对接位置达到状态同步,满足会合要求。并参考前人的研究工作对无人机空中加油会合任务进行了建模,介绍了描述无人机运动常用的坐标系及转换过程。其次,通过类比导弹拦截任务中的导引律思想,对经典导引律如纯追踪导引、比例导引和非线性导引在空中加油会合场景下的适用性进行了研究分析。仿真实验表明纯追踪导引比比例导引更贴合空中加油会合要求,但也存在轨迹较长、产生的导引指令较剧烈等缺点。非线性导引律因其工作机理可以较好的弥补这类缺点,本文在其基础上提出一种改进导引算法,以目标路径上的虚拟目标为参考,通过迭代计算无人机飞行过程中变化的前置受控角和与虚拟目标的距离来获得无人机跟踪目标路径所需的制导加速度。仿真验证表明改进算法相比原算法的能够更快的收敛至目标路径,跟踪精度更高同时能够满足无人机不同航向角的情况。最后,针对航路融合式会合方案无法实现全向会合的缺点,设计了可以接受任意方向受油机的定点式会合方案。利用改进的非线性导引律使加油机和无人机分别对虚拟目标和虚拟加油机进行跟踪,满足对接前的状态同步要求。并通过仿真实验验证了导引算法和同步策略的有效性,结果表明会合过程中的两机状态量、控制量的变化均满足性能要求。