基于卡尔曼滤波的目标识别跟踪与射击系统设计

摘要：

以RoboMaster全国大学生机器人大赛哈尔滨工程大学机器人自瞄系统为例,设计了基于最优估计理论的目标识别跟踪与射击系统.该系统包含目标识别与位置解算、云台姿态估计、目标运动预测与弹道补偿、云台运动控制等4个部分.利用OpenCV实现目标识别与单目位置解算,建立了卡尔曼滤波器估计目标运动与云台姿态,结合弹道模型实现高精度运动预测,并基于串级反馈控制系统设计了云台运动控制器,实现发射初速度15 m/s弹丸击中目标.试验结果表明:该系统在4 m有效距离内对匀速目标命中率为95.37％,综合机动目标命中率为68.27％.

关键词：目标识别、机动目标跟踪、卡尔曼滤波、状态估计、串级控制

所属期刊栏目：43

分类号：TP249(自动化技术及设备)

资助基金：教育部卓越工程师教育培养计划项目产学合作协同育人项目201902252061

在线出版日期：2023-01-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：286-296