随着社会的进步与技术的创新,无人机产业呈现出了前所未有的发展。航迹规划与航迹跟踪控制一直以来是无人机自主飞行系统的重要组成部分,目前的航迹规划系统常常是针对单架无人机设计的,对于多架无人机的航迹规划来说不仅仅需要考虑单机的物理性能,环境和通信问题,还需要考虑所派出无人机的数量,无人机航迹之间的关系等问题。同时,四旋翼无人机相较于固定翼无人机有着其独特的飞行优势,从而受到了广泛的关注。然而对于这种欠驱动、非线性、内部参数难以确定的无人机系统来说,其航迹跟踪控制器的设计是比较困难的。因此,根据以上考虑本文主要做了以下工作:首先,本文分析了航迹规划必要性条件和代价约束,如航迹节点距离、无人机剩余飞行时间、任务执行效率、环境地形等,从而建立群目标搜索无人机航迹规划代价模型。同时,也对现有航迹规划算法的优缺点进行了对比,分析了算法的适用范围。其次,进行了面向群目标的无人机航迹规划算法研究,研究了利用交换序与改善进化步长的混合蛙跳算法,使之适用于面向群目标的航迹规划。然后,研究了节点间障碍物的碰撞检测算法,利用障碍物的拓展包围体实施避障飞行;针对节点间存在多个障碍物和多架无人机相交于同一个障碍物的情况进行分析,并得出了相应的避障飞行方案。通过仿真对比,选择出在不同条件下较为适合的多无人机飞行搜索策略。最后,描述了四旋翼无人机非线性模型,研究了四旋翼无人机的跟踪控制问题。针对模型的参数未知,建立了一种与支持向量机相结合的滑模控制方案;设计了一种基于自适应在线支持向量机的补偿器用于补偿无人机飞行过程中的外部干扰。仿真验证与分析表明了所述方法的有效性。