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龍圖騰網(wǎng)獲悉中國人民解放軍火箭軍工程大學(xué)申請的專利一種用于非合作目標(biāo)跟蹤的無人機(jī)控制方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN120469460B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-09-26發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202510940812.2，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G05D1/46；該發(fā)明授權(quán)一種用于非合作目標(biāo)跟蹤的無人機(jī)控制方法是由侯博;靳嘯龍;張瑜;范志良設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2025-07-09向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本一種用于非合作目標(biāo)跟蹤的無人機(jī)控制方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明屬于電子信息技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種用于非合作目標(biāo)跟蹤的無人機(jī)控制方法：步驟1，云臺(tái)相機(jī)采集目標(biāo)的實(shí)時(shí)視頻流，并提取目標(biāo)特征向量；步驟2，定義并計(jì)算歸一化的視覺誤差向量，基于步驟1得到的目標(biāo)特征向量調(diào)整云臺(tái)姿態(tài)，使目標(biāo)保持在圖像中心；輸出云臺(tái)偏航角、云臺(tái)俯仰角以及歸一化的視覺誤差向量；步驟3，根據(jù)步驟2輸出的結(jié)果，設(shè)計(jì)跟蹤質(zhì)量因子和俯仰角比例因子，動(dòng)態(tài)調(diào)整無人機(jī)最大速度來計(jì)算期望速度向量；得到無人機(jī)在下一時(shí)刻的速度和位置。本發(fā)明將無人機(jī)運(yùn)動(dòng)和云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行解耦控制，在確保目標(biāo)始終處于無人機(jī)視場范圍內(nèi)的前提下，控制無人機(jī)運(yùn)動(dòng)軌跡，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對非合作目標(biāo)的準(zhǔn)確、穩(wěn)定地跟蹤。

本發(fā)明授權(quán)一種用于非合作目標(biāo)跟蹤的無人機(jī)控制方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種用于非合作目標(biāo)跟蹤的無人機(jī)控制方法，其特征在于，具體包括如下步驟： 步驟1，云臺(tái)相機(jī)采集目標(biāo)的實(shí)時(shí)視頻流，并提取目標(biāo)特征向量，其中，表示目標(biāo)在當(dāng)前圖像平面上的橫向分布中心，表示目標(biāo)在當(dāng)前圖像平面上的縱向分布中心，是無人機(jī)的飛行高度，是拍攝角度，即云臺(tái)俯仰角； 步驟2，定義并計(jì)算歸一化的視覺誤差向量，基于步驟1得到的目標(biāo)特征向量調(diào)整云臺(tái)姿態(tài)，使目標(biāo)保持在圖像中心；輸出云臺(tái)偏航角、云臺(tái)俯仰角以及歸一化的視覺誤差向量； 具體包括如下子步驟： 步驟21，定義并計(jì)算歸一化的視覺誤差向量； 步驟22，采用滑模控制方法對步驟21計(jì)算得到的歸一化的視覺誤差向量處理得到云臺(tái)控制器的滑動(dòng)曲面；然后針對滑動(dòng)曲面計(jì)算邊界層飽和函數(shù)；所述云臺(tái)控制器的滑動(dòng)曲面為視覺誤差向量及其導(dǎo)數(shù)的線性組合； 步驟23，設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)增益調(diào)節(jié)機(jī)制，得到動(dòng)態(tài)增益調(diào)節(jié)后的控制增益輸出； 步驟24，在云臺(tái)相機(jī)的控制律中引入積分項(xiàng)，得到新的控制律，使目標(biāo)保持在圖像中心； 步驟3，根據(jù)步驟2輸出的云臺(tái)偏航角、云臺(tái)俯仰角以及歸一化的視覺誤差向量，通過設(shè)計(jì)跟蹤質(zhì)量因子和俯仰角比例因子，動(dòng)態(tài)調(diào)整無人機(jī)最大速度來計(jì)算期望速度向量；定義滑動(dòng)曲面和位置控制律，并施加加速度約束，得到無人機(jī)在下一時(shí)刻的速度和位置； 具體包括如下子步驟： 步驟31，結(jié)合歸一化的視覺誤差向量設(shè)計(jì)跟蹤質(zhì)量因子； 步驟32，根據(jù)跟蹤質(zhì)量因子和云臺(tái)俯仰角定義俯仰角比例因子； 步驟33，通過跟蹤質(zhì)量因子和俯仰角比例因子動(dòng)態(tài)調(diào)整無人機(jī)的最大速度； 步驟34，基于云臺(tái)偏航角和無人機(jī)的最大速度得到無人機(jī)的期望速度向量； 步驟35，定義無人機(jī)的滑動(dòng)曲面為速度誤差和位置誤差的組合； 步驟36，設(shè)計(jì)位置控制律與加速度約束； 步驟37，設(shè)計(jì)加速度約束； 步驟38，在采樣周期內(nèi)，根據(jù)無人機(jī)在當(dāng)前時(shí)刻的速度和加速度，得到無人機(jī)在下一時(shí)刻的速度和位置，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)更新。

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