基于纯方位的多无人机协同目标跟踪算法

摘要

近年来,仅利用纯方位量测下的多无人机对运动目标进行协同定位与跟踪技术研究受到了广泛关注。在目标位置未知的情况下,现有的对运动目标的纯方位估计策略以及观测器机动控制策略性能仍不够理想。该文针对多无人机研究了一种用于目标定位的无偏估计器,以及用于控制多无人机在以目标为中心的圆周上形成等角编队的控制器。提出了一种用于估计目标状态的粗估计器,并利用卡尔曼滤波获得了精确的目标状态估计。针对现有的基于方位的控制律进行改善,基于虚拟交叉算法对控制律进行改进,得到一种新的基于方位角和目标估计速度的控制律,确保无人机在以目标为中心且具有指定半径下的圆周上形成等角间隔编队。通过数值仿真,验证了所提出估计算法的渐近无偏性,进一步验证了控制误差可收敛为零,且收敛速率和稳定性优于现有的估计和控制策略。