[發明專利]無人機群中無人機對空中運動目標的規避方法

有效

• 申請號: 202011462233.5
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112558637B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 王舜哲;田亞素;金成
• 申請（專利權）人: 西安航光衛星測控技術有限公司
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙) 11427
• 代理人: 王營超

本發明提供了一種無人機群中無人機對空中運動目標的規避方法，首先，根據空中運動目標位置建立空中運動目標運動模型；其次，獲得無人機對空中運動目標的距離信息，并得到運動目標對應的瞬時值；再次，根據運動模型得到空中運動目標在無人機上的視轉角；最后，根據視轉角確定無人機的運動方向。本發明操作步驟簡便，對操作人員的要求較低，精準度較高；通過建立空中運動目標運動模型，確定無人機的運動方向，實施簡便、操作直觀等特點。

技術領域

本發明涉及無人機技術，具體涉及一種無人機群中無人機對空中運動目標的規避方法。

背景技術

隨著無人機及無人機群技術的發展，無人機群之中無人機之間的運動規避的相關問題是無人機群研究必須要面對的問題。

現有的無人機多以單機方式實施，單機任務單一。單機飛行時，其飛行空域密度較低，操作人員通過目視即可實現規避。單架無人機對空中運動目標的規避，具有實施簡單、操作直觀等特點。但單架無人機操作人員對空中目標規避對操作人員要求較高，對其他任務產生影響，作業強度大，且在無人機群中，難以實施。

隨著無人機群的出現，無人機群具有可靠性高，功能多、攜帶裝備多、多任務等特點，在未來行業具有巨大應用潛力。無人機所在空域飛行密度增加，單獨依靠操作人員的目視操作實現無人機間的規避具有一定的難度，對操作人員的要求較高，操作人員極易出現顧此失彼的情況，且難以同時保證機群穩定和其他任務的完成。

當前，無人機對空中運動目標的規避，多基于單機操作人員對空中運動目標的目視操作，針對無人機中無人機之間的規避算法還比較少。

需要注意的是，本部分旨在為權利要求書中陳述的本發明的實施方式提供背景或上下文。此處的描述不因為包括在本部分中就承認是現有技術。

發明內容

本發明目的在于提供了一種無人機群中無人機對空中運動目標的規避方法，實現了無人機群對運動目標的追蹤及規避。

為實現上述目的本發明采用如下技術方案：

無人機群中無人機對空中運動目標的規避方法，包括以下步驟：

S1：根據空中運動目標位置建立空中運動目標運動模型；

S2：獲得無人機對空中運動目標的距離信息，并得到運動目標對應的瞬時值；

S3：根據運動模型得到空中運動目標在無人機上的視轉角；

S4：根據視轉角確定無人機的運動方向，從而無人機規避空中目標。

進一步地，上述步驟S1中空中建立運動目標運動模型的方程如下：

其中，dt為時間采樣間隔，X(k)為空中運動目標在第k個采樣間隔瞬時位置，V(k)為空中運動目標在第k個采樣間隔瞬時速度，A(k)為空中運動目標在第k個采樣間隔瞬時加速度，B(k)為空中運動目標在第k個采樣間隔瞬時加速度變化率，W(k)為空中運動目標在第k個采樣間隔加速度受到的噪聲。

進一步地，上述步驟S2具體如下：

在第k個時刻，設空中運動目標的坐標X(k)＝(x,y,z)^T，得到該時刻空中運動目標速度V(k)，具體求法為：

進一步地，上述步驟S3具體如下：

根據式(2)求得的空中運動目標瞬時值V(k)，A(k)，B(k)；求得空中運動目標第k個時刻空中運動目標的轉角α(k)；

進一步地，上述步驟S4具體如下：