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一种无人机跟踪移动目标航迹规划方法 

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申请/专利权人:中国电子科技集团公司第五十四研究所

摘要:本发明公开了一种无人机跟踪移动目标航迹规划方法,为了解决无人机跟踪移动目标时没有确定规划目标点,并要使无人机与移动目标始终保持一定距离持续跟踪的技术难题,本发明首先在对峙圆上确定临时目标点,并利用人工势场法规划到临时目标点的航迹,实现无人机对移动目标的持续跟踪。本发明主要包括以下步骤:1预测移动目标未来位置;2确定对峙距离;3确定对峙圆上临时目标点;4计算人工势场引力与斥力;5确定无人机航迹;本发明利用人工势场法规划无人机到临时目标点的航迹,计算量小,计算速度快,可以生成平滑的航迹,并由于临时目标点不断更新变化,解决了人工势场法航迹规划算法容易陷入局部最优解的问题。

主权项:1.一种无人机跟踪移动目标航迹规划方法,其特征在于,具体包括以下步骤:1根据移动目标的运动特性以及当前时刻位置,计算未来设定时间ΔT后,移动目标的位置信息;2无人机以一定距离绕移动目标盘旋的方式对移动目标进行实时跟踪,将盘旋圆称为对峙圆,盘旋过程中无人机与移动目标的距离称为对峙距离,并将对峙距离确定为无人机携带探测载荷的最大作用距离R;3计算当前时刻无人机位置与未来ΔT时间后移动目标位置之间的距离,根据计算的距离和对峙距离R确定无人机位于对峙圆的位置,根据无人机位于对峙圆的位置以及无人机速度确定对峙圆上临时目标点;4计算无人机受到临时目标点的人工势场引力与无人机受到障碍物的人工势场斥力;5根据临时目标点对无人机的人工势场引力和障碍物对无人机的人工势场斥力,计算无人机受到的合力,将合力方向作为无人机在当前位置的规划速度方向,并设置航迹规划步长,保持无人机速度大小不变,计算设定时间Δt后无人机的位置;其中,Δt《ΔT;6每隔Δt重复步骤4和步骤5,得到ΔT时间内的无人机航迹;返回步骤1;其中,步骤3具体包括以下步骤:3.1计算当前时刻无人机位置与未来ΔT时间后移动目标位置之间的距离d;3.2根据d与R的大小关系,确定对峙圆上临时目标点,分为三种情况:当无人机处于对峙圆外时,沿当前无人机位置做对峙圆的切线确定临时目标点,当无人机处于对峙圆内时,根据无人机与移动目标位置点之间连线的反向延长线与无人机速度的角平分线和对峙圆的交点确定临时目标点,当无人机处于对峙圆上时,以无人机当前位置为圆心做圆,根据与对峙圆的交点确定临时目标点。

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权利要求:

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