信息物理系统的技术进步为灾害管理与救援行动开辟了新路径。无人机在此领域的应用前景尤为广阔。无人机，尤以四旋翼机型为主，虽体积紧凑，但载荷能力受限。单机难以覆盖全域，故多机协同或无人机集群技术应运而生，以模块化、均衡化方式统筹整体载荷。本研究围绕无人机相关课题展开系统性探讨，重点聚焦四旋翼无人机，深入剖析其机型分类、飞行策略、通信协议、系统架构及控制技术，继而引申至自然界与无人机系统中的集群行为机理。文中详细探讨了集群行为特征及若干集群优化算法，并对集群架构与无人机网络间通信机制给予了特别关注。在灾害管理场景中，无人机集群网络需执行大范围搜救任务，因而亟需高效的路径规划算法支撑。本研究系统梳理了现有路径规划算法的优劣特性，并基于“领导者-跟随者”技术深入探讨了集群网络的队形维持问题。此外，采用弗里斯公式与地面射线反射模型构建了无线通信路径损耗模型，据此完成链路预算编制，并通过仿真实验揭示了通信链路性能随距离变化的规律。

目录

1. 问题陈述
2. 摘要
3. 引言
4. 无人机简介
5. 无人机的控制
6. 阵风对无人机的影响
7. 自然界中的集群行为
8. 群体智能
9. 无人机集群
10. 无人机网络中的集群架构
11. 无人机集群中的通信
12. 现有路径规划技术
13. 现有路径规划技术的比较
14. 领导者-跟随者策略
15. 无线通信中的路径损耗
16. 噪声信道下的通信
17. 链路预算分析
18. 通信链路性能随距离的变化
19. 未来工作
20. 结论