[发明专利]无人机实现跟踪目标的控制方法和控制装置

权利要求书

1.一种无人机实现跟踪目标的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：

在旋翼无人机飞行过程中实时调整航向角，以使所述旋翼无人机对准追踪目标；

根据当前时刻的飞行参数计算得到下一时刻的期望位置；

确定在当前时刻所述旋翼无人机是否触发避障条件；

若触发避障条件，则根据预定避障策略计算所述旋翼无人机的第一期望速度，包括：

根据预定避障策略计算所述旋翼无人机的第一期望速度的方法为：

计算当前距离d_rt与避障距离d的差值δd，δd＝d_rt-d；

根据如下公式计算第一期望速度v_t1：

其中，k表示比例系数，a_max表示旋翼飞行器所能达到的最大加速度；

根据所述第一期望速度调整所述旋翼无人机的速度控制器的参数，以使所述旋翼无人机到达期望位置；

所述控制方法还包括：若未触发避障条件，则根据所述期望位置计算旋翼无人机的第二期望速度，根据如下公式计算第二期望速度v_t2：v_t2＝kp_v·P_t，kp_v表示比例增益，P_t表示旋翼无人机下一时刻的期望位置；根据所述第二期望速度调整所述旋翼无人机的速度控制器的参数，以使所述旋翼无人机到达期望位置；

所述确定在当前时刻所述旋翼无人机是否触发避障条件的方法包括：利用所述旋翼无人机携带的避障传感器实时监测飞行前方的障碍物与旋翼无人机的当前距离；若当前距离小于避障距离，则触发避障条件；若当前距离大于或等于避障距离，则不触发避障条件。

2.根据权利要求1所述的无人机实现跟踪目标的控制方法，其特征在于，在旋翼无人机飞行过程中实时调整航向角的方法为：

获取旋翼无人机携带的云台相机反馈的方位角Ψ；

根据方位角ψ计算期望航向角速率r：

r＝k_p·Ψ

根据期望航向角速率r调整航向角速率控制器的参数，以调整航向角，其中k_p为航向角速率控制器的比例增益。

3.根据权利要求1所述的无人机实现跟踪目标的控制方法，其特征在于，所述根据当前时刻的飞行参数计算得到下一时刻的期望位置的方法包括：

获取当前时刻旋翼无人机的空间位置以及旋翼无人机携带的云台相机反馈的俯仰角、云台方位角，所述飞行参数包括所述空间位置、所述俯仰角、所述方位角；

根据当前时刻旋翼无人机的所述空间位置、所述俯仰角、所述云台方位角计算得到所述追踪目标的预估位置；

根据当前时刻旋翼无人机的所述空间位置和所述追踪目标的预估位置计算得到旋翼无人机下一时刻的期望位置。