【技术实现步骤摘要】
一种基于云台相机的固定翼无人机对快速运动目标的跟踪方法
本专利技术主要涉及到无人机
，特指一种基于云台相机的固定翼无人机对快速运动目标的跟踪方法。
技术介绍
无人机执行目标跟踪任务是其重要应用之一，也是明确后续任务的基础。相比于其它类型的无人机，固定翼无人机具有航时长、速度快的特点，可用于对地面目标的持续跟踪。整个跟踪过程中，无人机先通过机载视觉传感器捕获地面上的目标，并借助目标检测算法获得特征点在图像上的坐标。在此基础上，传统方法多借助传感器的内外参数解算目标相对无人机的位置，进而在三维空间上进行控制律的设计。然而，由于解算环节误差较大，且固定翼无人机的飞行速度较快，因此对跟踪效果影响较大。进一步，由于地面目标多处于运动状态，而固定翼无人机如何通过自身的运动和云台的偏转使目标保持在视场内，也是要解决的关键问题之一。由于固定翼无人机有最低飞行速度的限制，且飞行方向不具备任意性，因此在实现其对运动目标的跟踪上难度更大。参考文献[1]提出一种目标跟踪算法，通过估计目标的GPS坐标、速度和朝向，结合低成本的微...
【技术保护点】
1.一种基于云台相机的固定翼无人机对快速运动目标的跟踪方法，其特征在于，步骤包括：/n步骤S1：将整个过程分为跟踪态
【技术特征摘要】
1.一种基于云台相机的固定翼无人机对快速运动目标的跟踪方法，其特征在于，步骤包括：
步骤S1：将整个过程分为跟踪态调整态过渡态三种状态，并确定它们之间的转换关系，位于所述跟踪态时无人机按照前期设计的控制器进行飞行；
步骤S2：所述调整态时无人机切换盘旋方向，同时云台由一侧旋转到另一侧，继续对目标进行跟踪；所述过渡态则是为了根据无人机当前的状态，选择进入所述跟踪态还是所述调整态，避免无人机远离目标。
2.根据权利要求1所述的基于云台相机的固定翼无人机对快速运动目标的跟踪方法，其特征在于，处于所述跟踪态状态下，固定翼无人机绕目标进行盘旋跟踪，采用基于图像的视觉伺服控制方法，控制器表示成：
其中uψ为无人机的偏航角速率，在云台的偏航角速率up和俯仰角速率ut的设计公式中，λu和λv为正的常数，目的是让当前图像上的目标趋于图像中心。
3.根据权利要求2所述的基于云台相机的固定翼无人机对快速运动目标的跟踪方法，其特征在于，处于所述调整态状态下，当条件Θ1被满足且无人机仍沿当前盘旋方向飞行时，和分别表示云台偏航角和俯仰角的阈值，云台姿态将很快达到饱和，从而导致目标向图像边缘移动直至消失；让无人机改变盘旋方向，另一方面让云台旋转到无人机的另一侧，将该过程定义为调整态
4.根据权利要求3所述的基于云台相机的固定翼无人机对快速运动目标的跟踪方法，其特征在于，令无人机以最大的偏航角速度进行调整，同时云台也以最大的偏...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘志宏，王祥科，杨凌杰，丛一睿，李杰，俞先国，陈浩，黄华平，王冠政，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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