[發明專利]目標追蹤方法、裝置以及無人機

有效

• 申請號: 201810325879.5
• 申請日: 2018-04-12
• 公開（公告）號: CN108646787B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 林凡;成杰;張秋鎮;鐘萬春;楊峰;李盛陽
• 申請（專利權）人: 廣州杰賽科技股份有限公司
• 主分類號: G05D1/12
• 分類號: G05D1/12
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 余永文

本發明涉及一種目標追蹤方法、裝置以及無人機，其中方法包括：獲取追蹤目標和本端設備的運動狀態參數；根據所述運動狀態參數，計算航向角接近動力因子、航向角跟隨動力因子以及速度動力因子；根據所述航向角接近動力因子和航向角跟隨動力因子調整本端設備的航向角，并根據所述速度動力因子調整本端設備的速度，對所述追蹤目標進行追蹤。上述目標追蹤方法，利用航向角接近動力因子和航向角跟隨動力因子兩個因子綜合調節本端設備的航向角，利用速度動力因子調節本端設備的速度，對追蹤目標進行追蹤，追蹤方式簡單靈活，追蹤效率高。

技術領域

本發明涉及無人機技術領域，特別是涉及一種目標追蹤方法、裝置、計算機設備、計算機可讀存儲介質以及無人機。

背景技術

隨著自動化技術、計算機視覺技術等科技水平的不斷提高，無人機在軍用、工業和民用領域都得到了快速發展。小型無人機的目標追蹤技術作為無人機應用技術的一個重要分支，在各領域如反恐偵查、交通監控和無人機跟蹤航拍等方面都具有廣泛的應用前景。

在無人機追蹤過程中由于追蹤目標與無人機同樣處于運動狀態，無人機需要盡快準確檢測出追蹤目標，調整無人機飛行參數例如速度和角度，實現持續跟蹤。傳統的無人機目標追蹤方法，一般是通過無人機搭載的攝像頭和傳感器等獲知無人機的世界坐標和運動狀態，通過算法獲知追蹤目標的世界坐標和運動狀態，運用比例、積分和微分(PID)控制法控制無人機飛行進行目標追蹤。

傳統的無人機目標追蹤方法，運算方法較為復雜，存在導航跟蹤不夠靈活，跟蹤及時性和準確性較低的問題。

發明內容

基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種能夠靈活準確地對目標進行追蹤的目標追蹤方法、裝置、計算機設備、計算機可讀存儲介質以及無人機。

一種目標追蹤方法，包括以下步驟：

獲取追蹤目標和本端設備的運動狀態參數；

根據所述運動狀態參數，計算航向角接近動力因子、航向角跟隨動力因子以及速度動力因子；

根據所述航向角接近動力因子和航向角跟隨動力因子調整本端設備的航向角，并根據所述速度動力因子調整本端設備的速度，對所述追蹤目標進行追蹤。

上述目標追蹤方法，根據本端設備和追蹤目標的運動狀態，計算對應的航向角接近動力因子、航向角跟隨動力因子以及速度動力因子，并將對本端設備的飛行調控劃分為航向角和速度的調控，利用航向角接近動力因子和航向角跟隨動力因子兩個因子綜合調節本端設備的航向角，利用速度動力因子調節本端設備的速度，對追蹤目標進行追蹤，追蹤方式簡單靈活，追蹤效率高。

在一個實施例中，所述獲取追蹤目標和本端設備的運動狀態參數包括：

獲取本端設備和追蹤目標在三維坐標系中的坐標、速度和航向角的信息，確定本端設備和追蹤目標之間的相對距離和相對角度；

所述根據所述運動狀態參數，計算航向角接近動力因子、航向角跟隨動力因子以及速度動力因子包括：

根據本端設備的航向角和所述相對角度，計算使得本端設備的航向角趨近于相對角度的航向角接近動力因子，并計算使得本端設備的航向角趨近于追蹤目標的航向角的航向角跟隨動力因子；根據本端設備的速度和追蹤目標的速度，以及預設的跟隨距離，計算使得本端設備趨近于所述跟隨距離的速度動力因子。

上述實施例的技術方案，通過確定的本端設備和目標設備之間的相對距離和相對角度，計算使得本端設備的航向角趨近于相對角度的航向角接近動力因子，使得本端設備的航向角趨近于追蹤目標的航向角的航向角跟隨動力因子，以及使得本端設備趨近于所述跟隨距離的速度動力因子，在航向角接近動力因子和航向角跟隨動力因子的驅動下，使得本端設備的航向角趨向于θ和β，相對角度和追蹤目標的航向角，并且在速度動力因子的作用下使得本端設備和目標設備之間的相對距離趨近于設定的跟隨距離，從而實現本端設備對目標設備靈活而高效地跟蹤。