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龙图腾网获悉北京航空航天大学申请的专利一种基于机动目标轨迹预测的集群跟踪控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117970955B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-02发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410117727.1，技术领域涉及：G05D1/695；该发明授权一种基于机动目标轨迹预测的集群跟踪控制方法是由池沛;姜嵩;赵江;王英勋设计研发完成，并于2024-01-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于机动目标轨迹预测的集群跟踪控制方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种基于机动目标轨迹预测的集群跟踪控制方法，属于无人机控制技术领域。本发明的集群跟踪控制方法基于跟踪目标位姿的历史数据预测当前位姿信息，并以此预测目标未来的位置。而后，基于目标预测位置进行“集群中心跟踪目标预测位置”、“无人机与集群中心保持距离”和“无人机间避碰”的集群运动策略设计获得综合的跟踪方案，并设计对应的速度控制指令实现针对目标机动运动情景下的较优的协同跟踪效果，使得集群对于目标机动运动可以快速响应，优化目标跟踪效果，同时最大限度保持无人集群对于目标的探测，并且避免无人机间的碰撞。解决了现有技术中集群容易丢失目标位置，造成跟踪任务的完全失败，并且容易碰撞的技术问题。

本发明授权一种基于机动目标轨迹预测的集群跟踪控制方法在权利要求书中公布了：1.一种基于机动目标轨迹预测的集群跟踪控制方法，其特征在于，包括如下具体步骤： S1、根据目标的历史位姿信息预测目标当前的位姿信息；根据目标当前的位姿信息预测值预测目标的未来位姿信息；根据目标的未来位姿信息预测值获取目标预测位置向量； S2、根据集群中各无人机的当前位置向量获得集群的坐标中心；基于集群的坐标中心和目标位置向量预测值获取集群的坐标中心跟踪目标预测位置的速度指令分量， 集群中第n架无人机在当前时刻t的位置向量的表达式为： 其中，pnxt表示第n架无人机在当前时刻t的x轴位置；pnyt表示第n架无人机在当前时刻t的y轴位置；N表示集群中无人机的总数； 当前时刻t集群的坐标中心的表达式为： 根据当前时刻t集群的坐标中心与目标的位置向量预测值的差获得第n架无人机用于实现集群中心跟踪目标预测位置功能的速度指令分量表达式为： 其中，表示目标在t+τp时刻的位置向量预测值；τp为目标预测时长； S3、获取无人机与集群的坐标中心保持期望距离的速度指令分量，具体步骤为： S31、获取从第n架无人机位置指向集群的坐标中心的向量表达式为： S32、根据无人机与集群的坐标中心距离和期望距离的差值，获得第n架无人机的与集群中心保持距离的速度指令分量表达式为： 其中，daim表示期望距离； S4、获取任意两驾无人机为避免碰撞而生成的碰撞速度指令；基于碰撞速度指令获取无人机之间避碰的速度指令分量，具体步骤为： S41、获取从第m架无人机指向第n架无人机的向量表达式为： 其中，表示第m架无人机在当前时刻t的位置向量，m＝1,2,…,N； S42、获取第n架无人机因避免与第m架无人机碰撞而生成的避碰速度指令表达式为： 其中，ε为极小正数；dsafe表示无人机间的安全距离； S43、考虑第n架无人机与集群中所有其他无人机的避碰速度指令，获取第n架无人机的无人机间避碰的速度指令分量表达式为： S5、基于步骤S2、S3、S4所获取的速度指令分量，组合形成无人机的速度指令表达式为： 其中，k1,k2,k3为正实数权重系数。

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