本发明公开了基于跟随分层结构的编队跟踪包围和未知速度估计方法，包括如下步骤：a)根据初始感知将运动体分成m层跟随群，并确定每个运动体上下一层的邻居及同层前后向邻居；b)测得自身运动体的指向向量及其邻居的指向向量，计算运动体指向向量与其邻居指向向量间的夹角与期望值间的角度误差；c)得到自身运动体与上一层邻居间的距离，并计算距离值与期望值间的距离误差；d)根据误差值，设计上一层邻居的速率估计律，进而设计运动体投影到其指向向量和垂直指向向量上的速度控制律；e)联列求解运动体的速度控制输入，完成运动体的运动控制，该方法有效解决了运动体感知半径受限且速率不可测的情形，简单可靠，可用于无人蜂群的侦测和作战等领域。