无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)作为空战中国家军事力量的象征,在守护国家领空安全中将发挥越来越重要的作用。航迹规划作为整个无人机任务规划系统的核心,其地位更加是重中之重。因此,对无人机航迹规划进行深入研究对指导军事行动具有极其重要的应用价值和理论意义。本文依据已有的进化算法在航迹规划应用中的特点,提出了定向进化算法,并针对基于定向进化算法的无人机航迹规划进行了研究。首先,针对无人机避障航迹规划问题,采用函数法构建与地形相适应的威胁场,建立了航迹代价函数,引入旋转坐标系并设计了几种定向进化算子。与已有的进化算法相比较,定向进化算法不仅可以使规划出的航迹成功避开威胁,而且加快了整体航迹的收敛速度及提高了搜索成功率。其次,针对多无人机协同航迹规划问题,建立了多无人机打击敌方目标的航程代价模型、打击收益函数和攻击损耗指标函数。进一步建立了我方多无人机攻击敌方目标的目标函数,规划出基于定向进化算法的多无人机协同最优航迹。最后,研究了突发威胁下的多无人机协同航迹规划问题。根据博弈理论构建了多无人机博弈模型,建立了敌我双方的策略集及支付矩阵,基于纳什均衡理论确定了我方最佳打击策略,从而获得更大的打击收益值和毁伤效能。