多智能体系统是由一群具备感知、通信、计算和执行能力的智能体经过互相关联而形成的一个网络系统。在多智能体系统中,包围控制是指智能体依据所获得的传感器数据,对目标或者目标区域进行环绕运动的一种控制方式,可应用于对目标的搜索、救援、探测、监测等场景下。本文研究了基于方向信息的多智能体包围控制问题。其中,基于方向信息是指智能体所搭载的传感器仅能测得自身和目标之间的相对方向,无法测得自身与目标之间的距离。基于方向信息的包围控制研究能使智能体工作在无线电静默的条件下,且能使应用平台（如四旋翼、小车等）更轻便、廉价。本文主要工作简述如下:1.基于方向信息的分布式系统局部坐标系标定算法:本文提出了一种新的坐标系标定方法,使得标定问题在只配备方向测量传感器的多智能体系统中也能得到解决。2.基于方向信息的包围控制算法设计（1）依靠标量估计器的包围控制策略:传统的目标位置估计器对目标位置进行直接估计,没有充分利用角度信息。本文设计了一种标量目标估计方法,对智能体与目标的距离进行直接估计。（2）安全凸包围控制器:本文设计控制策略实现了单个智能体以指定环绕半径对目标群体的凸包进行包围,实现了目前主流的圆包围以外的新型包围方式。（3）利用周期更新方式的估计器设计:本文利用周期性地更新估计过程的估计方式,实现了能够保证全程避免碰撞的安全包围。本文以标量估计器的设计作为主线。坐标系标定方法可以作为后续三种包围控制策略的预备步骤。本文首先提出标量估计器的估计方法,并对相对简单的单目标情况提出了包围方案,实现了安全包围。然后提出了标量估计器在复杂的多目标情况下的应用,配合相应的控制协议提出了一种实现多目标安全包围的控制框架。最后针对标量估计器在抗扰性方面的不足,设计了一种能够同时保证安全和强抗扰性的基于周期更新的估计方法。