(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211133784.6 (22)申请日 2022.09.19 (71)申请人 北京航空航天大 学 地址 100191 北京市海淀区学院路37号 (72)发明人 杨德真　刘烨炀　任羿　孙博　 冯强　王自力　 (51)Int.Cl. G06V 20/17(2022.01) G06V 10/62(2022.01) G06T 7/246(2017.01) G06T 7/73(2017.01) (54)发明名称 一种无人机地面动态目标识别与跟踪场景 可靠性测试用例生成方法 (57)摘要 本发明面向无人机， 提出了一种无人机地面 动态目标识别与跟踪场景可靠性测试用例生成 方法。 它包含五大步骤： (1)分析确定无人机地面 动态目标识别与跟踪场景中的静态可靠性影响 因素； (2)分析无人机地面动态目标识别与跟踪 场景中的动态可靠性影响因素； (3)分析确定无 人机对地面动态目标进行识别与跟踪场景中建 筑影响因素带来的遮挡影 响； (4)收集数据， 对分 布函数进行拟合优度检验， 选出无人机对地面动 态目标识别与跟踪影响因素参数的最优分布； (5)进行重要度抽样， 生成无人机目标识别与跟 踪测试环境， 确定测试用例。 权利要求书4页 说明书13页 附图4页 CN 115527129 A 2022.12.27 CN 115527129 A 1.一种无人机地面动态目标识别与跟踪场景可靠性测试用例生成方法， 其特征在于它 包含以下步骤： 步骤一： 分析确定无 人机地面动态目标识别与跟踪场景中的静态可靠性影响因素； 步骤1： 分析确定天气影响因素； (1)天气有着晴天、 雨、 雾、 雪等 w种天气类型， 分别记作 {α1, α2, α3,…, αw}； (2)每种天气类型有4种天气等级： 一般、 较严重、 严重、 特别严重， 记作 {β1, β2, β3, β4}； (3)风力大小 有12种等级， 分别记作 {c1,c2,c3,…,c12}； (4)每天的光照强度都会有所不同， 记光照强度为d， d>0， 单位： 勒克斯 lx； 步骤2： 分析确定道路影响因素； 收集不同城市的道路环境， 在城市道路环境中给每条道路进行编号处理， 记为{R1, R2,…,Rn}， 其中n表示在该城市道路总条数， 并以某十字路口为原点， 以正东方向为x轴正方 向， 以正北方向为y轴正方向， 以垂 直与城市地面向上的方向为z轴正方向， 在 城市道路环 境 中建立三维坐标系， 记录每条道路的位置， 将各个道路左右两侧的表达式分别编号， 记作 {Rl1,Rl2,…,Rln}， {Rr1,Rr2,…,Rrn}； 步骤3： 在三维坐标系中， 将每条道路上左右两侧的建筑分别编号， 记为{b1,b2,…,bm}， 记录各个建筑物在z＝0平面上靠近道路一侧两个顶点的坐标位置， 记为ba:{(xa,ya,0), (x'a,y'a,0)}(a∈(1,2, …,m))， 并记录各个建筑物的高度， 记为{h1,h2,…,hm}； 步骤二： 分析 无人机地面动态目标识别与跟踪场景中的动态可靠性影响因素； 步骤1： 分析确定地 面动态目标以及其 他干扰目标的影响因素； 地面动态目标以及其他干扰目标的影响因素， 包括目标的类型、 速度、 宽度、 长度以及 颜色： (1)构建地面动态目标以及其他干扰目标的类型集合， 记作{T0,T1,T2,…,Tn}， 其中， T0 表示地面动态目标的类型， Ti(i＞0)表示编号 为i的其他干扰目标类型； (2)确定地面动态目标以及其他干扰目标的类型后， 其宽度与长度也随之确定， 分别记 为{W0,W1,W2,…,Wn}和{L0,L1,L2,…,Ln}， 其中， W0表示地面动态目标宽度， Wi(i＞0)表示编 号i为的其他干扰目标的宽度； L0表示地面动态目标的长度， Li(i＞0)表示编号i为的其他干 扰目标的长度； (3)构建地面动态目标以及其他干扰目标的速度集合， 记作{v0(t),v1(t),v2(t),…,vn (t)}， 其中， v0(t)表示地面动态目标在t时刻的速度， 而vi(t)(i＞0)表示编号为i的其他干 扰目标在t时刻的速度， 同时， 记录地面动态目标t时刻在三维坐标系中的中心位置,记为 (xo(t),yo(t),0)； (4)构建地面动态目标以及其他干扰目标的颜色集合， 记作{c1,c2,c3,…,cn}， 其中c0表 示地面动态目标的颜色， ci(i＞0)表示编号 为i的其他干扰目标的颜色； 步骤2： 分析 无人机自身的影响因素； 将无人机的速度在三维坐标系中表示： 使用vx(t)表示在 t时刻无人机在x轴方向上的速 度， vy(t)表示在t时刻无人机在y轴方向上的速度， vz(t)表示在t时刻无人机在z轴方向上的 速度， 记录无人机出发时的坐标位置(xu,yu,hu)通过预设无人机不同的初始速度、 位置， 来 进一步分析无人机目标识别与跟踪的可靠性； 步骤三： 分析确定无人机对地面动态目标进行识别与跟踪场景中建筑影响因素带来的权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115527129 A 2遮挡影响； 步骤1： 判断建筑物能否带来遮挡； 在t时刻， 无人机的位置坐标为 地面动态目标 位置坐标为(xo(t),yo(t),0)， 位于编号为p的道路上， 该道路左右两侧的表达式分别为Rlp: Apx+Bpy+Clp＝0,z＝0( ‑l＜x＜l')， Rrp:Apx+Bpy+Crp＝0,z＝0( ‑l＜x＜l')； 计算无人机位置 到道路两侧的距离， 当 时表示建筑物能够给地 面动态目标 带来遮挡； 否则， 无遮挡影响； 步骤2： 计算建筑物的遮挡范围； 确定建筑物能够带来遮挡影响后， 判断无 人机在道路的哪一侧， 当 时， 左侧建筑物会给地面动态目标带来遮挡影响， 此时在左侧道路上与地面动态目标 最近的建筑物为ba， 高度为ha， 此时建筑物带来的遮挡范围w 为： 同理， 当 时， 右侧建筑会给地面动态目标带来遮挡影响， 此时右侧道路上与地面动态目标最近 的建筑物为bs， 高度为hs， 此时建筑物带来的遮挡范围w 为： 步骤3： 计算建筑物对地 面动态目标的遮挡范围； (1)当无人机在道路左侧时， 道路左侧的建筑物给地面动态目标车辆带来遮挡， 此时地 面动态目标 车辆到道路左侧的距离为： 由此可以得到道路左侧的建筑物给地 面动态目标 车辆带来的遮挡范围w0为：权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115527129 A 3