在室内空间且无卫星导航信息环境下的无人机编队,可用到室内表演、大型厂房安防巡检等多种场所,但由于存在技术难度目前普及率较低。本文主要围绕多旋翼无人机室内定位和编队控制技术进行了相关研究,针对室内无人机定位与编队控制问题,进行了基于多传感器数据融合的室内定位、转弯段队形保持控制律优化以及在线动态避障等研究工作,并进行了仿真与飞行实验验证。首先,针对室内编队任务需求,设计了多旋翼无人机室内编队飞行实验平台,并进行了关键硬件设备选型及调试,编写了包含室内编队功能的地面控制软件,并预留了可扩展接口。其次,针对多旋翼无人机的室内定位问题,采用奇异值去除和卡尔曼滤波算法解决了超声波定位的奇异值问题,在此基础上提出了一种基于联邦卡尔曼滤波的数据融合算法,消除了光流定位累积误差,实现了室内高精度定位。再次,针对多旋翼无人机编队转弯控制问题,提出了一种基于指数滑动滤波的转弯段僚机编队跟踪算法,飞行实验表明,该算法消除了转弯段僚机减速倒飞和大机动甩尾等危险动作。针对无人机编队队形变换问题,给出了一种基于匈牙利二分图搜索算法的效益分配矩阵计算策略,缩短了编队变换总路程,提高了任务执行效率。最后,针对多旋翼无人机面对体积较大静态障碍物的避障问题,提出了一种基于爬虫策略和APF算法相结合的避障方法,仿真验证表明,该方法克服了无人机陷入局部最优无法到达目标点的难题。针对编队机间动态避障问题,在碰撞锥方法冲突预测的基础上,给出了一种新的斥力计算方法,通过仿真和实际飞行表明,无人机编队避障时姿态过渡平缓,满足机间安全间距要求。