【Matlab】运动目标无人机视觉跟随控制实现
一、引言
随着智能无人机技术的快速迭代，无人机自主跟随飞行已经成为智能巡检安防监测野外追踪物资跟随运输等场景的核心功能。传统无人机跟随作业多依靠人工遥控或GPS定点跟随模式，存在明显的技术短板。GPS跟随依赖卫星定位信号，容易受到遮挡干扰，定位精度低，无法适配近距离精准跟随场景，同时无法识别目标运动状态，面对目标变速变向运动极易出现跟丢追尾偏移等问题。人工操控跟随存在疲劳度高响应滞后跟随效果不稳定的缺陷，难以满足长时间高精度自主跟随作业需求。
基于机器视觉的无人机目标跟随控制技术，依托机载摄像头实时获取目标图像信息，通过视觉算法识别运动目标解算目标相对位置运动速度与运动方向，结合飞行控制算法实时调整无人机飞行姿态与速度，实现对运动目标的自主稳定跟随。该技术不依赖卫星定位，环境适应性强跟随精度高智能化程度高，能够适配行人车辆动物等各类动态运动目标的跟随任务，是现阶段无人机智能自主飞行的重点研究方向。
二、无人机视觉跟随技术基础理论
2.1 动态目标跟随基本原理
无人机视觉跟随控制的核心是视觉感知加闭环控制的协同工作机制。机载视觉系统实时采集前方视频图像，通过目标检测与跟踪算法锁定运动目标，连续帧解算目标相对无人机的水平偏移距离纵向跟随距离与运动速度。将视觉感知得到的相对偏差信息输入飞行控制器，控制器根据偏差大小输出俯仰横滚油门控制量，实时调整无人机飞行速度与航向姿态，缩小位置偏差，使无人机始终保持预设跟随距离与跟随角度，实现对运动目标的持续稳定跟随。
2.2 动态目标跟踪算法原理
相较于静态目标识别，运动目标跟随需要解决目标变速运动姿态变化短暂遮挡背景干扰等问题，单纯的目标检测算法
