无人机目标跟踪与避障研究

发布时间：2024-05-20 03:42

　　无人机由于有着方便、灵活及体积小型化等优点使其在无论是在军事领域还是在民用方面均有着广泛的应用。在无人机的诸多任务类型中,对动态目标的跟踪是其重要的应用方面之一。而随着无人机执行任务由单一机体向集群化发展,多无人机协调控制也成为未来发展方向。而无人机对空域中的威胁干扰以及障碍物的规避是完成飞行任务的关键。因此,本文主要对无人机对动态目标跟踪以及无人机路径规划和避障进行研究。论文的主要研究工作及成果总结如下:(1)针对单无人机跟踪场景,为提高无人机移动目标跟踪的精度,提出一种基于阶段化捕食空间自适应尺度策略蝙蝠算法(APRBA)的粒子滤波移动目标跟踪算法。首先,给出蝙蝠算法基本步骤,同时为提高蝙蝠算法的优化性能,利用阶段化捕食空间自适应尺度策略对蝙蝠算法进行改进,提高算法的优化性能;其次,利用提出的APRBA算法的超声波食物源定位和下一目标预测。通过仿真实验结果验证了对粒子滤波算法进行的改进实现了目标跟踪精度的有效提升。(2)针对双无人机执行基于视觉的目标跟踪的最佳协调问题,提高不可预知的地面目标的最佳结合点的视觉测量效果,提出了一种基于随机网格回归Monte Carlo的无人机最优目标...

【文章页数】：133 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图2.1无人机跟踪地面目标示意图

同系统因其灵活性、协同性、冗余性的作战空间，更高效的作战能力，更人机协同跟踪地面机动目标问题的模的数学模型。型飞行控制系统能够满足飞行器的平制角度来说，飞行器平稳飞行需要能是对无人机的空间位置和航向角进假设无人机已实现平稳飞行，仅考虑以确保目标始终在机载传感器测量范

图2.2飞行器运动学模型图示

图2.2飞行器运动学模型图示学状态的随机模型为例，其中模型的建模包括随机）以及环境因素干扰。该模型也在很多文献中应用目标跟踪与边界感知以及集群无人机的目标跟踪用的连续时间模型，而对目标跟踪的优化则是在最初采用四阶连续时间动力学模型，然后对每个无ZOH）以实现飞行器离散时间动力....

图2.3零阶保持原理示意图

图2.2飞行器运动学模型图示学状态的随机模型为例，其中模型的建模包括随机）以及环境因素干扰。该模型也在很多文献中应用目标跟踪与边界感知以及集群无人机的目标跟踪[12用的连续时间模型，而对目标跟踪的优化则是在离最初采用四阶连续时间动力学模型，然后对每个无ZOH）以实现飞行器离散....

图2.4流体扰动示意图

出了许多方法，但是其中大多数方法仅适用于二维环境并且路径质量不令人满意。因此，本文采用扰动流体动力系统，通过用调制矩阵修改初始流体，本文将从受干扰的流体流线中确定计划路径。流体扰动（IFDS）算法可应用于静态情况下的路径规划。静态环境下，在目标点处引入汇流作为初始流场，汇流是一种....

本文编号：3978906