[發(fā)明專利]用于導(dǎo)引飛行裝置跟蹤目標(biāo)的方法、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和介質(zhì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010057775.8
• 申請(qǐng)日: 2020-01-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111240360B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚雁英;唐偉賢;趙斌;周軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G05D1/10
• 分類號(hào): G05D1/10
• 代理公司: 西安凱多思知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61290
• 代理人: 劉新瓊

本發(fā)明涉及一種用于導(dǎo)引飛行裝置跟蹤目標(biāo)的方法，其中，飛行裝置以圍繞目標(biāo)在圓形期望航跡上做圓周飛行的跟蹤模式跟蹤目標(biāo)，該方法包括：通過(guò)第一指令導(dǎo)引飛行裝置從第一位置向靠近目標(biāo)的方向飛行，其中，第一位置到目標(biāo)的距離大于等于第一閾值，監(jiān)測(cè)飛行裝置與目標(biāo)之間的距離，響應(yīng)于距離小于第一閾值，通過(guò)第二指令導(dǎo)引飛行裝置以預(yù)設(shè)偏航角速率飛行，響應(yīng)于距離小于等于第二閾值，監(jiān)測(cè)第一方向和第二方向之間的第一角度，第一方向?yàn)轱w行裝置的水平速度方向，第二方向?yàn)闊o(wú)人機(jī)與目標(biāo)的連線在圓形期望航跡上的交點(diǎn)的切線方向，響應(yīng)于第一角度小于等于角度閾值或者距離小于等于第三閾值，通過(guò)第三指令導(dǎo)引飛行裝置進(jìn)入圓形期望航跡。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無(wú)人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于導(dǎo)引飛行裝置跟蹤目標(biāo)的方法、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和介質(zhì)。

背景技術(shù)

隨著人工智能、自動(dòng)控制、通信和計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，無(wú)人機(jī)被越來(lái)越多地應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、建筑、物流、和日常生活等諸多領(lǐng)域。

針對(duì)固定或移動(dòng)目標(biāo)的跟蹤是無(wú)人機(jī)的重要作戰(zhàn)任務(wù)之一。例如，可以通過(guò)由無(wú)人機(jī)與目標(biāo)保持指定距離，并以一定速度和高度圍繞目標(biāo)在圓形期望航跡上做圓周飛行的跟蹤模式對(duì)目標(biāo)進(jìn)行跟蹤。

然而，在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明構(gòu)思的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問(wèn)題：無(wú)人機(jī)收斂到圓形期望航跡上的效率不高。

發(fā)明內(nèi)容

要解決的技術(shù)問(wèn)題

為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出一種用于導(dǎo)引飛行裝置跟蹤目標(biāo)的方法、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和介質(zhì)。

技術(shù)方案

本發(fā)明公開(kāi)的一個(gè)方面提供了一種用于導(dǎo)引飛行裝置跟蹤目標(biāo)的方法，其中，所述飛行裝置以圍繞所述目標(biāo)在圓形期望航跡上做圓周飛行的跟蹤模式跟蹤所述目標(biāo)，所述方法包括：通過(guò)第一指令導(dǎo)引所述飛行裝置從第一位置向靠近所述目標(biāo)的方向飛行，其中，所述第一位置到所述目標(biāo)的距離大于等于第一閾值；監(jiān)測(cè)所述飛行裝置與所述目標(biāo)之間的距離；響應(yīng)于所述距離小于所述第一閾值，通過(guò)第二指令導(dǎo)引所述飛行裝置以預(yù)設(shè)偏航角速率飛行；響應(yīng)于所述距離小于等于第二閾值，監(jiān)測(cè)第一方向和第二方向之間的第一角度，所述第一方向?yàn)樗鲲w行裝置的水平速度方向，所述第二方向?yàn)樗鰺o(wú)人機(jī)與所述目標(biāo)的連線在所述圓形期望航跡上的交點(diǎn)的切線方向，其中，所述第二閾值小于所述第一閾值；以及響應(yīng)于所述第一角度小于等于角度閾值或者所述距離小于等于第三閾值，通過(guò)第三指令導(dǎo)引所述飛行裝置進(jìn)入所述圓形期望航跡，其中，所述第三閾值小于所述第二閾值。

可選地，所述通過(guò)第一指令導(dǎo)引所述飛行裝置從第一位置向靠近所述目標(biāo)的方向飛行，包括：在所述目標(biāo)為做直線運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)情況下，通過(guò)第一指令導(dǎo)引所述飛行裝置在所述直線運(yùn)動(dòng)的軌跡所在的延長(zhǎng)線上向靠近所述目標(biāo)的方向飛行。

可選地，在所述目標(biāo)為靜止的目標(biāo)的情況下，所述第一閾值表示為：

其中，d₁為所述第一閾值，R為所述圓形期望航跡的半徑，L₁為所述飛行裝置至所述圓形期望航跡上的虛擬目標(biāo)點(diǎn)的參考視線矢量長(zhǎng)度，R_m為所述飛行裝置的預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)彎半徑，k_l為預(yù)設(shè)參數(shù)，其中，k_l∈(0,1)。

可選地，在所述目標(biāo)為做直線運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)的情況下，所述第一閾值表示為：

d₁′＝d₁-V_t×t₁