多旋翼无人机作为一种能够垂直起降,自主悬停,搭载各种载荷完成诸如航拍、航测、运输、投递等任务的飞行器,正逐渐的在各种民用和军事领域得到越来越多的应用。然而,单一无人机执行任务能力有限,人们开始将目光投向了多无人机编队协同应用上来。由此,本文基于四旋翼飞行器模型研究了两种采用领航者-跟随者策略的无人机编队飞行控制算法,其中一种采用了滑模控制理论,另外一种采用了高阶一致性理论。并设计编队飞行控制实验系统进行实际飞行实验。首先,本文基于牛顿-欧拉法,在不考虑干扰的条件下搭建了四旋翼无人机的动力学模型。基于小扰动理论对其线性化,分别建立出该动力学模型的全驱动和欠驱动子系统。其次,采用滑模控制理论和高阶一致性理论设计了无人机编队控制器。对于单个无人机,采用滑模和PID控制器分别对两个子系统进行控制,以此完成单个四旋翼的轨迹跟踪控制。双机编队控制器方面,基于两种理论研究编队控制器设计,第一种控制方法采用滑模控制,考虑系统跟踪领航无人机和跟随无人机的期望间距,得到双机飞行轨迹,完成编队控制。另外一种控制方法基于高阶一致性理论,控制对象为水平方向的子系统,采用归一化法处理模型,基于模型设计编队构型维持控制器和编队质心跟踪控制器。并基于MATLAB Simulink对所设计的两种控制方法进行了仿真验证。最后,基于Optitrack高精度室内定位系统、开源四旋翼飞行器等实验装置,搭建编队飞行控制实验系统,设计了单机位置控制器及基于领航-跟随者策略的双机编队控制器,并进行单机定点悬停、轨迹跟踪与双机编队飞行控制实验,讨论并分析了相关实验结果,验证了所设计的编队控制飞行实验系统的有效性以及控制算法的可靠性。