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地面无人车辆在执行复杂未知环境下的军事侦察、目标搜索等任务时,具备完全自主的目标搜索能力具有十分重要的意义。目前对于确定环境下的目标搜索已取得大量的研究成果,但对于未知环境下的目标搜索尚未形成统一的体系结构,其中实现高效的自主环境探测规划是未知环境下目标搜索的关键问题。现有的环境探测方法多以快速构建高质量和完整的环境地图作为目标,但在目标搜索任务中,环境探测的目的是在未知环境中快速发现目标,而现有的环境探测方法并没有考虑到这一点,容易出现目标漏检的情况。为了实现高效环境探测,同时考虑目标搜索的功能需求,本文提出了基于前沿区域的组合式环境探测方法,采取先探索后搜索的流程,先利用激光雷达提供的感知环境地图进行前沿区域探测,实现对未知环境的快速探索,后采用相机提供的视场覆盖地图进行前沿区域探测,实现对目标的精细搜索。在前沿区域探测方法中,本文采用快速探索随机树提取前沿区域,选用考虑信息增益和路径代价的效用函数对候选探测点进行评估。为了自主规划地面无人车辆前往目标探测点的可行路径,本文采用基于运动基元的路径搜索算法。在运动基元扩展过程中,采用有效区域和自适应运动基元的思想,极大地降低了搜索空间,提高了搜索速度。此外,本文采用非线性优化方法对路径进行平滑处理,使其曲率连续。最后本文分别基于V-REP&ROS的联合仿真平台和北京理工大学汽车研究所现有的丰田地面无人车辆平台,对所提出的目标搜索系统环境探测规划方法开展了试验验证,试验结果表明,本文提出的自主环境探测规划方法能够满足地面无人车辆目标搜索任务的需求。