辛长浩　常玉克　赵宏智　张彬

摘  要：文章针对四旋翼无人机与动态目标组成的系统协同作业的任务，研究四旋翼无人机与动态目标的目标识别和目标跟踪问题。设计由单目相机、视觉计算机（树莓派3B）和飞行控制系统组成的自主跟踪控制系统框架，利用Camshift运动目标识别算法对目标位置进行识别并预测动态目标运动轨迹，通过Mavlink协议将无人机的位置信息实时发送给飞行控制系统，从而控制无人机进行动态目标跟踪。实现无人机对动态目标的目标识别，目标跟踪。

关键词：四旋翼无人机;动态目标;目标跟踪

中图分类号：V279          文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）08-0046-03

Abstract： Aiming at the task of cooperation between four-rotor UAV and dynamic target， this paper studies the target recognition and tracking of four-rotor UAV and dynamic target. An autonomous tracking control system framework is designed， which is composed of a monocular camera， a vision computer （raspberry pie 3B） and a flight control system. The Camshift moving target recognition algorithm is used to identify the target position and predict the dynamic target trajectory. The position information of the UAV is sent to the flight control system in real time through the Mavlink protocol， so as to control the UAV for dynamic target tracking and realize the target recognition and target tracking of the UAV to the dynamic target.

Keywords： four-rotor UAV; dynamic target; target tracking

引言

隨着现代科学技术的不断发展，四旋翼无人机的单独工作能力已逐步提高。但是现实中的很多问题由单个无人机完成并不是完成任务的最佳方式，需要由四旋翼无人机和其他动态目标来组成一个系统共同完成。对空中无人机与动态目标构成的系统协同合作问题的研究，是当前无人机技术领域研究的前沿课题之一。四旋翼无人机在执行目标识别与跟踪任务时，需要重点解决以下两个关键问题：首先，传统的无人机目标跟踪研究大多采用GPS定位技术，但是GPS信号受环境影响较大，无法对动态目标进行稳定的识别和跟踪;其次，在进行目标跟踪时，需要对无人机机载相机所拍摄视频进行实时分析，准确识别并跟踪动态目标。因此，本文对空中无人机与动态目标构成的系统协同合作问题进行深入研究，进而提高工作效率。……