中国人民解放军火箭军工程大学侯博获国家专利权
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龙图腾网获悉中国人民解放军火箭军工程大学申请的专利一种用于非合作目标跟踪的无人机控制方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN120469460B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-26发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202510940812.2,技术领域涉及:G05D1/46;该发明授权一种用于非合作目标跟踪的无人机控制方法是由侯博;靳啸龙;张瑜;范志良设计研发完成,并于2025-07-09向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种用于非合作目标跟踪的无人机控制方法在说明书摘要公布了:本发明属于电子信息技术领域,公开了一种用于非合作目标跟踪的无人机控制方法:步骤1,云台相机采集目标的实时视频流,并提取目标特征向量;步骤2,定义并计算归一化的视觉误差向量,基于步骤1得到的目标特征向量调整云台姿态,使目标保持在图像中心;输出云台偏航角、云台俯仰角以及归一化的视觉误差向量;步骤3,根据步骤2输出的结果,设计跟踪质量因子和俯仰角比例因子,动态调整无人机最大速度来计算期望速度向量;得到无人机在下一时刻的速度和位置。本发明将无人机运动和云台转动进行解耦控制,在确保目标始终处于无人机视场范围内的前提下,控制无人机运动轨迹,进而实现对非合作目标的准确、稳定地跟踪。
本发明授权一种用于非合作目标跟踪的无人机控制方法在权利要求书中公布了:1.一种用于非合作目标跟踪的无人机控制方法,其特征在于,具体包括如下步骤: 步骤1,云台相机采集目标的实时视频流,并提取目标特征向量,其中,表示目标在当前图像平面上的横向分布中心,表示目标在当前图像平面上的纵向分布中心,是无人机的飞行高度,是拍摄角度,即云台俯仰角; 步骤2,定义并计算归一化的视觉误差向量,基于步骤1得到的目标特征向量调整云台姿态,使目标保持在图像中心;输出云台偏航角、云台俯仰角以及归一化的视觉误差向量; 具体包括如下子步骤: 步骤21,定义并计算归一化的视觉误差向量; 步骤22,采用滑模控制方法对步骤21计算得到的归一化的视觉误差向量处理得到云台控制器的滑动曲面;然后针对滑动曲面计算边界层饱和函数;所述云台控制器的滑动曲面为视觉误差向量及其导数的线性组合; 步骤23,设计动态增益调节机制,得到动态增益调节后的控制增益输出; 步骤24,在云台相机的控制律中引入积分项,得到新的控制律,使目标保持在图像中心; 步骤3,根据步骤2输出的云台偏航角、云台俯仰角以及归一化的视觉误差向量,通过设计跟踪质量因子和俯仰角比例因子,动态调整无人机最大速度来计算期望速度向量;定义滑动曲面和位置控制律,并施加加速度约束,得到无人机在下一时刻的速度和位置; 具体包括如下子步骤: 步骤31,结合归一化的视觉误差向量设计跟踪质量因子; 步骤32,根据跟踪质量因子和云台俯仰角定义俯仰角比例因子; 步骤33,通过跟踪质量因子和俯仰角比例因子动态调整无人机的最大速度; 步骤34,基于云台偏航角和无人机的最大速度得到无人机的期望速度向量; 步骤35,定义无人机的滑动曲面为速度误差和位置误差的组合; 步骤36,设计位置控制律与加速度约束; 步骤37,设计加速度约束; 步骤38,在采样周期内,根据无人机在当前时刻的速度和加速度,得到无人机在下一时刻的速度和位置,实现无人机运动状态更新。
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