随着无人机技术的发展,多无人机编队由于能够实现多机之间的协同合作,因此在执行复杂任务时相较于单无人机更具有优势。针对多无人机协同跟踪地面目标这一重要应用,本文提出两种方案,以固定翼无人机为对象,研究了多无人机协同对地跟踪的制导问题。这两种制导方案包括基于制导律的制导方法和基于化学反应优化算法的制导方法。首先,本文对有关多无人机协同对地跟踪的研究背景及现状进行了概述,并建立了所需的固定翼无人机运动模型,包括六自由度模型和三自由度模型。基于实际应用中无人机机载传感器的测量信息和距离变化率观测器,设计了新型定距跟踪制导律和多机协同制导律。利用李雅普诺夫稳定性理论证明所设计的观测器以及跟踪、协同制导律的稳定性,实现了多无人机协同跟踪地面目标,Matlab环境下的三自由度模型仿真结果验证了设计的合理性。其次,提出了基于化学反应优化算法结合模型预测控制的协同跟踪制导方法。通过对多无人机协同跟踪地面目标这一问题建立合理的指标函数,来描述无人机自身各项约束,无人机任务分配、跟踪、协同以及机间避撞与通信的性能指标要求。在合理设计滚动时域窗口的基础上,通过化学反应优化算法的有限次迭代,寻找满足指标函数要求的最优可行解。同样利用三自由度模型仿真对设计结果进行了验证。最后,以更具有工程应用价值的六自由度非线性模型为仿真对象,对所设计的两种协同跟踪制导方法进行了综合仿真验证,并将基于化学反应优化算法的任务分配与基于制导律的跟踪制导相结合,使得基于制导律的制导方法也可以用于多无人机跟踪多目标的应用场景。仿真结果表明本文设计的制导方法能够实现多无人机对地面目标的协同跟踪,各项飞行性能满足要求。