凭借其可靠的机动性和环境适应性,无人机已经在各个领域都实现了大量的应用。为了更好的提升无人机在多目标跟踪任务中的智能性,本文针对无人机对多运动目标的跟踪问题进行研究,并设计了一套动态的多目标跟踪无人机航迹规划方案。该方案利用无人机上的相机所拍摄的图像序列对多个运动目标进行动态跟踪,估算出运动目标位置并对该多个运动目标设计优化无人机航迹,实现无人机对多运动目标的跟踪任务。具体研究内容如下:(1)设计多尺度的运动目标跟踪的实用型算法。对比分析核相关滤波算法与均值漂移算法的优缺点,利用核相关滤波算法对运动目标进行初始位置判定,融入均值漂移算法实现多尺度估计,提出融合的改进方法,保证跟踪效果。(2)研究基于卡尔曼预测的单目视觉运动目标数据处理方法。在对运动目标位置进行估算的基础上,通过卡尔曼滤波进行时序上的位置预测,预先生成无人机运动轨迹,避免无人机飞行调整滞后于目标运动的问题,实现目标跟踪数据与航迹规划的动态结合。(3)提出多运动目标跟踪的无人机航迹优化方案。针对多运动目标无人机跟踪监视的实际问题,结合蚁群算法与遗传算法,开展无人机航迹规划的技术验证,得到局部最优的多目标跟踪无人机航迹规划方案。实验结果表明本文方案能更好适应多运动目标的变化,提高了无人机完成任务的效率。