一种无人机拦截运动目标的时间最优轨迹规划方法

本发明公开了一种无人机拦截运动目标的时间最优轨迹规划方法，包括无人机自定位、目标检测定位、目标轨迹预测、无人机全动力学轨迹优化预热求解、最终轨迹优化和非线性模型预测控制。在后端的轨迹优化中，构建了包含无人机全动力学的带约束的优化问题，使用数值优化方法预求解一个接近时间最优拦截轨迹的优化问题，最后以预热解为初值求解时间最优的拦截轨迹，并通过非线性模型预测控制方法得到无人机控制量，输入到无人机控制器，完成运动目标的时间最优拦截。本发明能够预测目标运动轨迹，优化无人机拦截目标的时间和速度，使得拦截更加高效，应用的扩展性高，从而解决了现有拦截方法存在的拦截速度慢、成功率低或依赖室内动作捕捉系统等问题。