摘要：考虑单无人机在复杂空域环境下对地面动目标执行跟踪任务的局限性,采用多智能体深度强化学习(MADRL)方法对无人机集群目标自主跟踪问题进行了研究。首先,基于随机博弈过程设计联合状态空间、动作空间和奖惩机制,并由此建立了无人机集群三维自主机动模型。其次,考虑MADRL的稀疏回报问题,设计了引导型奖励函数,增强了算法收敛性能。接着,为提高集群学习效率,设计了相应的解耦型奖励函数和神经网络结构,并采用解耦型多智能体深度确定性策略梯度(MADDPG)算法对模型进行自适应训练,以生成无人机集群自主跟踪与避障最优机动策略。最后,开展了仿真验证。结果表明:基于MADRL方法的无人机集群能更好地满足复杂空域环境下目标跟踪任务的需求;相比于MADDPG,解耦型MADDPG算法具有更强的准确性和实时性。

摘要：为实现弱通信条件下对AUV的无人跟踪,提出了一种利用USV自主跟踪AUV的方法.通过USV与AUV之间水声通信,USV导航单元计算目标航向角,确保USV达到目标AUV轨迹.为保证跟踪安全,USV与AUV之间的距离应保持一定,同时增加安全区设置,防止危险.将USV三自由度动力学方程进行解耦,分别设计速度跟踪和航向角跟踪控制器,并在速度跟踪控制中将安全距离同时作为控制目标.通过引入状态反馈实现闭环极点配置,保证距离、航向角和速度跟踪误差在USV输出能力下达到渐进稳定.针对水声通信中断期间AUV位置未知情况,通过动态滑动采样AUV历史轨迹,预测目标位置,达到继续跟踪的目的.仿真实验和湖上试验结果表明,USV应用本算法可在复杂的水声通信环境下实现对AUV持续、稳定的自动跟踪,效果令人满意.

摘要：基于国内的研究主要集中在单艇作业的系统设计及控制算法上,为了使无人艇能够实现自主跟踪领航船,与领航船实现多艇协同作业的功能,从系统体系构架、控制流程等方面分别对控制系统进行设计。试验结果显示:设计的跟踪系统能够实现自主跟踪的功能。

摘要：对空间非合作目标的近程自主跟踪过程中目标可能会由于不确定原因出现轨道变动时的近程自主跟踪控制问题进行了研究,提出了一种全局鲁棒最优滑模控制器方法。针对空间非合作目标自主跟踪问题的标称系统,由基于无限时域的二次型性能指标的最优控制理论,获得最优调节器,再构造一个积分滑模面,使系统开始即在滑模面上,消除了传统滑动模态中的趋近模态,并使控制系统滑动模态与对应标称系统的最优动态有相同的形式,则滑动模态亦是渐近稳定的,且具有完全的鲁棒性;为保证滑动模态的存在,设计了滑模变结构控制器。该方法吸取了最优控制和滑模控制的优点,可在优化燃耗的同时满足全局鲁棒稳定性。仿真分析结果表明:用该法可实现对空间非合作目标轨道变动时的自主稳定跟踪,保证跟踪的精度。

摘要：设计了一种基于DSP的机动目标跟踪系统。该系统采用TMS320DM642作为其核心处理器,还包括BASLER A301fc CCD,以及大容量存储器。介绍了一种改进CamShift算法,利用目标边缘作为搜索特征,实现对机动目标自主式跟踪。在基于TMS320DM642的跟踪系统平台上实现了该跟踪算法,完成了跟踪系统的软、硬件设计。经过实验证明该跟踪系统工作性能稳定,能够有效跟踪机动目标。

摘要：设计了一种基于激光图像跟踪的激光雷达系统来实现目标的跟踪测量。该系统通过激光光束二维扫描,形成包含距离和角度信息的三维图像,由测量视场内运动目标的几何中心与视场中心的角度偏差获得脱靶量,利用脱靶量驱动伺服机构使目标几何中心处于雷达扫描视场中心,从而实现目标的实时跟踪,并输出目标距离和角度信息。实测结果表明:采用设计的激光雷达系统对距离900 m的目标进行测量,测距精度优于0.25 m,角跟踪精度优于0.07°,角跟踪能力优于1.2(°)/s,实现了快速捕获目标、高精度跟踪测量和系统小型化等既定目标。

摘要：针对火星车的2自由度定向天线,结合在轨约束条件和对地数传需求,提出一种基于解析星历的器上自主对地指向规划算法。首先给出火星和地球的相对方位、信号传输时延和空间交会的解析计算公式,摆脱了复杂的星历表模型,使得器上计算机运行更加高效;在此基础上根据火星车位置和姿态、定向天线安装矩阵,计算定向天线的转角,并给出天线转轴运动控制策略,使其实时自主跟踪地球,建立稳定运行的通信链路。通过仿真对解析星历计算结果进行检验,并在室内试验场对天线自主跟踪结果进行验证,仿真和试验结果表明该方法合理可行,指向精度满足使用要求。此方法解决了大时延下火星车定向天线对地球的指向和跟踪问题,将会应用至我国的首个火星车上。

摘要：采用二重对称帧间差分目标检测算法和基于压缩感知的目标跟踪算法,设计并实现了一种可适应动态复杂背景下的智能视频监控系统;基于目标检测该系统能提取本地视频文件中局部运动目标并进行视频压缩,减少回放、查看视频时间,可实时播放并处理本地或网络摄像头数据,也可根据光照变化动态调整二值化阀值,实现实时区域入侵检测与报警;基于目标跟踪本系统能在动态背景下对选定目标进行跟踪,可通过客户端手动控制监控云台跟踪,也可对入侵目标实现云台自主大角度追踪;实验表明,此系统能在日常复杂环境下对运动目标准确检测和大角度跟踪,在智能家居和移动安防领域有很好的实用性。

摘要：传统的无人机主要是通过机载惯导、GPS实现自主跟踪,然而受到飞行环境和成本等因素的限制无法满足情况,考虑到实用性和低成本,论文主要研究使用单目机载相机解决无人机对移动目标的自主跟踪问题。论文提出了基于ORB特征点的八参数全局运动补偿方法,结合TLD算法实现动态场景下的移动目标跟踪;在跟踪控制部分,论文引入目标面积的图像特征,提出了基于图像的视觉伺服控制器,实现图像雅克比矩阵伪逆的快速求解;同时在飞行控制器中使用串级PID姿态控制器,设计跟踪仿真实验,并在真实平台上完成跟踪实验。

摘要：现今,养宠物的家庭越来越多,但在粪便清理方面有诸多问题。传统处理方法均用手动收集,效率低。本文设计了一款以铲车为基体集智能化,自动化为一体的宠物粪便一体化处理装置。该装置不仅能完成粪便处理任务,还可以产生一定的经济价值。