文 献 综 述
- 无人机导航
无人驾驶飞机简称“无人机”（“UAV”），是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器。 无人机导航是按照要求的精度，沿着预定的航线在指定的时间内正确地引导无人机至目的地。要使无人机成功完成预定的航行任务，除了起始点和目标的位置之外，还必须知道无人机的实时位置、航行速度、航向等导航参数。
目前在无人机上采用的导航技术主要包括惯性导航、卫星导航、多普勒导航、地形辅助导航以及地磁导航等。这些导航技术都有各自的优缺点，因此，在无人机导航中，要根据无人机担负的不同任务来选择合适的导航技术至关重要。
2.环航跟踪
环航跟踪指无人机在跟踪目标时，始终与目标保持某一固定距离的跟踪方法。无人机保持一定距离环绕跟踪目标，以目标为圆心，指定距离为半径的期望航迹上航行。环航跟踪在军用无人机对地面敏感目标的侦察监视、民用无人机搜索救护等领域均有广泛应用。对于双方合作的目标跟踪，如何克服环境限制是研究重点，而对于如军用等非合作目标，减少自身暴露保持距离更为重要。
传统的目标定位算法设计通常需要多无人机与目标的相关信息，如无人机位置、速度、航向、相对视线角、视线角速率以及目标位置等传感器信息。现如今对无人机环航的研究主要包括观测器和控制器的设计。不少学者都进行了观测器和控制器相结合的研究方法。本次课题研究方向为对无人机环航控制器的设置。控制器设置的前提是已由其他探测设备的到目标的运动状态。
3.国内外现状：
在传感器控制领域，Shames I[1]等提出了在单传感器纯距离量测下的环航跟踪观测器和控制器。Cao Y[2]等基于距离和距离变化率提出了一种环航跟踪控制器，在此基础上，Zhang M[3]等提出了结构更简洁的控制器，仅采用测距传感器就可以完成对固定目标的跟踪指导，提高灵活性，并扩展到运动目标的跟踪中；Chen H[4]等提出了一种基于切向量场引导法的控制方法，当无人机在期望距离时控制方法依然为Lyapunov矢量场引导法，Frew E W[5]进一步开发了李雅普诺夫制导矢量场方法来解决规定圆环航跟踪问题,Hongda Chen[6]在其基础上设计出将TVFG和LVFG相结合起来的无人机路径规划算法来跟踪地面目标，能够高效率地找出最短跟踪路径。
JI Rong-tao [7]等针对单架无人机对峙跟踪单个移动目标，通过Lyapunov导航向量场法使无人机对目标对峙跟踪。在遇到障碍时，通过距离控制，切换为使用势场法避开障碍区域。在满足一定的距离条件后，通过角度控制，恢复对峙跟踪方式，从而使无人机在对峙跟踪时可以避开障碍区域，不管是在单障碍的条件下还是多障碍的条件下，能使无人机有效地避开障碍区域完成跟踪任务。多种现代控制策略被应用到环航跟踪的研究上，如模型预测控制[8] [9]，自适应滑模控制[10]，动态规划[11]，路径规划[12]，分布式控制[13]等。Oh H[14]等利用微分几何的方法明确指出了绕飞中无人机速度与目标运动状态的关系；Shames I[15]等提出了多无人机协同环航跟踪时的避障问题；Zhang CY主要研究了无人机对单目标进行环航跟踪的问题，给出控制器，使其能稳定跟踪目标，并用Lyapunov稳定性定理给出渐进稳定的控制器参数条件。
4.Lyapunov稳定性
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