一种四旋翼无人机快速目标跟踪方法技术

本发明专利技术提供了一种四旋翼无人机快速目标跟踪方法，所述方法包括以下步骤：步骤S1、通过神经网络获取跟踪对象的目标位置信息；步骤S2、建立所述跟踪对象的运动模型，并根据所述运动模型预测所述跟踪对象的运动轨迹；步骤S3、通过Hybrid A*算法结合当前目标观测位置和所述运动轨迹预测位置进行路径搜索，生成一条局部最优的前端轨迹；步骤S4、对所述前端轨迹进行优化，确保轨迹平滑和无碰撞且满足无人机动力学；步骤S5、重新定位目标，并滚动更新优化路径。本发明专利技术对无人机目标检测可靠性好，目标追踪效果好，高鲁棒性的及快速地追踪。高鲁棒性的及快速地追踪。高鲁棒性的及快速地追踪。

【技术实现步骤摘要】
一种四旋翼无人机快速目标跟踪方法


[0001]本专利技术涉及无人机
，尤其涉及一种四旋翼无人机快速目标跟踪方法。

技术介绍

[0002]四旋翼无人机是一种具有体积小、高灵敏、隐蔽性强的无人驾驶飞行器，它具有较高推重比和巨大的加速能力，因此被广泛应用于军事侦察、目标跟踪等领域。在无人机目标跟踪过程中，由于无人机飞行中的抖动、目标之间相互遮挡以及视觉模糊等问题，在一定程度上影响了目标追踪的连贯性，给跟踪带来极大困难；此外，无人机在低空飞行时，周围环境中的障碍物给无人机的安全运行带来了极大的威胁，也对目标跟踪带来了极大的挑战；并且由于无人机可以承载的传感器以及运算资源有限，对目标跟踪以及轨迹生成算法的速度也要求极高。现有的四旋翼无人机目标跟踪方案有误差反馈控制法、模型预测控制法、扩展卡尔曼滤波法、基于ESDF的轨迹优化法等方法。
[0003]误差反馈控制法基于视觉信号对目标进行跟踪，将图像空间中的跟踪误差作为控制量进行反馈控制，运行速度快，实时性强，但无法识别障碍物，鲁棒性差，只能在开放地图使用；模型预测控制法通过建立系统模型，解决无人本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种四旋翼无人机快速目标跟踪方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤S1、通过神经网络获取跟踪对象的目标位置信息；步骤S2、建立所述跟踪对象的运动模型，并根据所述运动模型预测所述跟踪对象的运动轨迹；步骤S3、通过Hybrid A*算法结合当前目标观测位置和所述运动轨迹预测位置进行路径搜索，生成一条局部最优的前端轨迹；步骤S4、对所述前端轨迹进行优化，确保轨迹平滑和无碰撞且满足无人机动力学；步骤S5、重新定位目标，并滚动更新优化路径。2.如权利要求1所述的四旋翼无人机快速目标跟踪方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括以下子步骤：利用基于Detection Transformer的目标检测算法，对无人机拍摄到的视频图像进行特征提取；利用Transformer的多头注意力机制提取全局特征，生成固定数量的Class和Bounding box预测图；利用FFN计算所有预测图的置信度，输出图像中存在的物体种类和坐标信息；最后对坐标框进行类别匹配和Iout匹配，获取跟踪对象的坐标，将检测结果加入观察队列中。3.如权利要求1所述的四旋翼无人机快速目标跟踪方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括以下子步骤：使用均匀B样条曲线描述跟踪对象的预测轨迹；使用Q
target

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁仁全，裴杰仁，陶杰，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：