四阶动力学建模和随机最优控制的UAV目标跟踪

现存大多数固定翼无人机(UAV)跟踪地面目标的方法需要一个或多个严格的假设,限制了实际应用,针对此问题,提出一种基于四阶动力学建模和随机最优控制的UAV跟踪方法。使用四阶动力学方程对UAV随机动态和目标进行初始化建模;通过一个适当的状态转换概率函数帮助UAV为每一个滚转动作画出蒙特卡罗样本;通过随机优化控制问题的解决确定最优控制反馈策略。仿真实验结果验证了该方法在实际应用中的有效性,与其他优秀方法相比,提出的方法的UAV仰角没有超出瞬时视场角(-152°~32°)的范围,目标没有逃离UAV的视线之外,而其他方法会使目标逃离UAV视线一次或两次。另外,能容忍的最高平稳风速最高达6 m/s,高于其他方法。