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题名基于模型预测控制的无人机对海面小型目标的隐蔽跟踪
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作者
李佳航
田景志
吕跃勇
张泽旭
郑重
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机构
哈尔滨工业大学航天学院
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哈尔滨工业大学机电工程学院
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出处
《海军航空大学学报》
2024年第6期737-744,共8页
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基金
国家自然科学基金(U23B6001、62273118、12150008)
航天科技创新基金(SAST2023-085)
空间智能控制技术实验室开放基金(HTKJ2022KL502012)。
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文摘
针对具备对空探测防卫能力的海面小型机动目标的跟踪问题,提出了一种基于非线性模型预测控制的隐蔽跟踪方法。首先,搭建了无人机和海面小型机动目标的运动学模型,并对海面小型目标携带的无人机探测装备进行了能力分析;其次,根据海面小型目标携带的探测装备的性能参数,设计出一条隐蔽的期望包围跟踪轨迹,并以此建立相应的无奇点导航向量场;最后,设计非线性模型预测控制器,以跟踪导航向量场给出的期望速度信号,实现单架无人机对非协同海上运动目标的隐蔽跟踪。仿真结果表明,使用非线性模型预测控制器,能在保证较好的控制精度下,显著减少无人机的能量消耗,增加控制器输出的平滑性。
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关键词
无人机隐蔽跟踪
海面小型机动目标
无奇点导航向量场
非线性模型预测控制
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Keywords
UAV covert tracking
small maritime moving target
Singularity-Free Guiding Vector Field
nonlinear model predictive control
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分类号
V279
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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