随着材料技术、电子技术、计算机技术的发展,无人机结构趋于小型化和智能化,使得无人机在军事领域和民用领域都有着非常广泛的应用。其中,无人机目标跟踪任务是无人机飞行任务中非常重要的一类,也是实现无人机全自主飞行的一项重要研究内容。无人机目标跟踪在军事领域上可以实现侦察、跟踪等任务;在民用领域可以辅助实现动态航拍等娱乐项目,近年来成为无人机自主飞行任务中研究的热点问题之一。本文以四旋翼无人机作为整体平台,以双目相机作为主要传感器,采用深度学习,线性自抗扰控制技术等方案实现了无人机目标跟踪这一设计任务。设计方案主要分为两部分,一是特定目标三维空间定位,二是无人机飞行控制及目标跟踪算法实现。对于问题一,采用深度学习方案实现动态目标检测,同时通过双目视觉进行目标测距,获取动态目标在相机坐标系下的三维空间定位;对于问题二,设计一个抗干扰性强,适应性好的飞控算法和目标跟踪算法。最后通过四旋翼无人机真机户外飞行试验验证本文设计方案的有效性。本文设计方案改进和解决了无人机目标跟踪过程中遇到的目标识别准确性,目标定位快速性和飞控算法抗干扰能力等问题。深度学习目标检测算法能够识别具有复杂特征的目标,但是计算的复杂性和识别准确度存在一定问题。本文通过改进深度学习模块进一步提升识别准确度,同时改进SSD目标检测算法网络结构降低其计算复杂度。双目测距算法运行过程中存在大量无效运算,通过提取感兴趣区域大幅提升双目测距算法运行速度,做到实时获取目标位置信息。考虑到四旋翼无人机控制模型有着多通道,强耦合等特点,本文设计了一种基于线性自抗扰控制技术的飞控算法和目标跟踪算法,使得四旋翼无人机有较好的抗干扰能力和鲁棒性。