随着无人机(Unmanned Aerial Vehicle)技术的不断发展,无人机在人类社会生产生活的许多领域发挥了重要作用。相对于单架无人机,无人机编队具有更大的搜索和侦察范围,更高的工作效率,更强的系统生存能力和环境适应能力,这将使其能够在民用和军事领域弥补单架无人机的不足。因此,无人机编队具有广泛的应用价值,得到了各国科学家越来越多的关注。形成无人机编队综合能力,要求无人机在编队中要有高度的自主性和协同合作性,无人机编队具有良好的队形控制技术是关键。本文针对“领航—跟从”式(leader-follower)无人机编队飞行的控制问题,提出了弹性距离矢量的概念。根据构造的弹性距离矢量,巧妙地将无人机编队飞行的数学模型进行了线性化处理,获得了物理意义明确且形式简洁的新型无人机编队数学模型。本文对所建立的无人机编队模型进行了适当的简化处理和反馈增益的对称化处理,设计了两种适应飞行速度的弹性队形控制器。其中,第一个控制器是带有信息叠加的弹性编队控制器,该控制器的被控飞机需要其相邻无人机的位置、速度、航向等信息叠加交互来保持编队队形;第二个控制器是分布式控制器,该控制器的被控飞机只依赖于无人机自身传感器测量本的飞行速度及其与相邻无人机的相对位置,而不需要通过数据链路交换其他飞机的状态和控制信息,实现了无人机编队的分布式控制。仿真结果表明,控制器在有效地控制无人机编队的同时,能够使无人机间的相对距离根据编队飞行速度的变化而调整,使编队队形具有适应飞行速度的弹性特性,对于分布式控制器,通过实时调整编队参数,还可实现对编队队形变换的控制。