一种双无人机协同跟踪地面移动目标方法

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1、第30卷第7期2013年7月计算机应用研究ApplicationResearchofComputersV01．30No．7Jul．2013一种双无人机协同跟踪地面移动目标方法符小卫，侯建永，高晓光，刘重(西北工业大学电子信息学院，西安710129)摘要：针对通信延时情况下双无人机协同跟踪地面移动目标问题进行研究，构建了基于分布式遗传算法和滚动时域优化结合的目标跟踪航迹规划算法模型。考虑到通信延时会增加目标状态信息数据融合时的误差，导致无人机跟踪任务效果变差，结合递推最小二乘滤波和加权最小二乘估计设计了融合方法，来融合处理

2、目标状态信息；考虑到无人机对目标的观测效果与未来时刻的目标状态信息密切相关，采用递推最小二乘滤波预测目标的状态信息，结合分布式遗传算法和滚动时域优化设计了双无人机目标跟踪航迹规划算法。适应度函数考虑了无人机和目标之间的距离、无人机之间的通信距离、无人机之间的通信角度。仿真结果表明：该协同跟踪方法能够较好地完成跟踪任务；与一架无人机跟踪相比误差明显减小，并且可以减小通信延时带来的跟踪误差。关键词：双无人机协同跟踪；通信延时；融合方法；分布式遗传算法；滚动航迹规划中图分类号：TP373．1文献标志码：A文章编号：1001．3

3、695(2013)07．2195．04doi：10．3969／j．issn．100I．3695．2013．07．068Cooperativegroundmovingtargettrackmethodusingtwounmannedaerlalvel3leles1●1'●1FUXiao—wei，HOUJian-yong，GAOXiao—guang，LIUZhong(SchoolofElectronics＆Information，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710129，

4、China)Abstract：Thispaperinvestigatedthecooperativetrackingofagroundmovingtargetusingtwounmannedaerialvehiclesundercommunicationdelay，andconstructedanalgorithmmodel．Consideringthecommunicationdelay，itproposedadatafusionmethodcombinedwiththerecursiveleastsquaresfil

5、teringandtheweightedleastsqures．Thenitbuilttherecursiveleastsquaresfilteringforthepredictionoftargetstates，designedatrajectoryplanningalgorithmbasedonrecedinghorizonandthedistributedgeneticalgorithmtoimplementthetaskofcooperativetargettrackingusingtwounmannedaeri

6、alvehicles．Thefit—nessfunctionconsistedofseveralcomponentsincludingthedistanceofvehiclesandtarget，thecommunicationdistanceofve—hicles，thecommunicationangleofvehicles．Simulationstudiesshowthecooperativetrackalgorithmcanimplementthetracktaskwell；comparedtoonevehicl

7、etrackthetarget，thepositionerrordecreasesobviously，thepositionerrorduringtotheconununicationdelayCalldecrease．Keywords：twounmannedaerialvehiclescooperativetracking；communicationdelay；fusionmethod；distributedgeneticalgorithm；recedingtrajectoryplanning0引言目标跟踪是无人机众多

8、应用中一个非常重要的任务，目前无人机执行跟踪任务大多采用一架无人机，但是单架无人机在执行该任务时有很多局限性，主要包括以下几点：a)信息量大，运算量大，花费时间长；b)跟踪目标时容易被击落或者出现故障，导致跟踪任务失败；C)无人机跟踪的范围有限，跟踪的误差较大，很容易造成目标的丢失等。因此国内外针对双无人机和多无人机