无人机(Unmanned Aerial Vehicle)已从军事应用转向更广泛的民用领域。凭借其高机动性、可扩展性、智能化特性,已被广泛应用在目标搜索、区域监控、农业生产等领域,并取得了突出的成效。无人机搭载摄像头,对地面环境进行监控,便可为目标搜索任务提供巨大改善,对维护城市公共安全,打击犯罪提供有力保障。然而受限于无人机自身的续航,单架无人机执行任务的能力有限。因此在面对规模较大或复杂任务时,多架无人机协同执行任务,将有效克服无人机自身短板,提高任务执行效率。本研究内容将主要从以下几个方面入手。(1)提出多无人机协同区域监控框架。提出多机协同区域覆盖模型和多架异构无人机的编队与组网方式。并在该部分提出地面目标航点坐标信息的计算方法。(2)提出一种基于K-means算法的多任务协同分配方案。首先将多任务分配问题转化为具有多种约束条件的组合优化问题,将航点任务分配,目的是为了让无人机执行任务时航程代价最低。集群内无人机依据航点规划出最短飞行路径,到达各自航点,共同执行任务。(3)提出一种动态环境下多无人机路径实时规划方案。首先提出无人机安全防碰撞距离模型,然后提出基于人工势场法改进的组内多无人机路径实时规划方法。当加入新航点任务或编队结构发生变化时,能够实时调整飞行路径。最后,通过模拟实验和真机实验证明了提出的航拍覆盖模型和任务分配算法的可行性,和其他方法的对比实验证明了本文方法的有效性。并在最后对本研究工作存在的不足之处以及后续的研究展开讨论。