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龍圖騰網(wǎng)獲悉中國(guó)海洋大學(xué)申請(qǐng)的專(zhuān)利無(wú)人船自適應(yīng)路徑跟蹤控制方法及裝置獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專(zhuān)利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專(zhuān)利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN120215512B 。

龍圖騰網(wǎng)通過(guò)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-08-15發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?專(zhuān)利號(hào)為：202510685879.6，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G05D1/43；該發(fā)明授權(quán)無(wú)人船自適應(yīng)路徑跟蹤控制方法及裝置是由馬昕;任國(guó)慶;魏兆強(qiáng);陳朝暉設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2025-05-27向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專(zhuān)利申請(qǐng)。

本無(wú)人船自適應(yīng)路徑跟蹤控制方法及裝置在說(shuō)明書(shū)摘要公布了：本發(fā)明屬于無(wú)人船跟蹤控制技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了無(wú)人船自適應(yīng)路徑跟蹤控制方法及裝置；方法包括：通過(guò)邊界判斷算法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)位置數(shù)據(jù)，確保船舶始終處于預(yù)設(shè)安全區(qū)域；同步采集洋流、輻射、電池等多源數(shù)據(jù)，構(gòu)建預(yù)測(cè)漂流軌跡、充電區(qū)域及剩余續(xù)航時(shí)間三大約束條件，運(yùn)用路徑規(guī)劃算法動(dòng)態(tài)生成全局最優(yōu)路徑，平衡最短距離、低能耗與高充電收益。針對(duì)能源管理，預(yù)設(shè)多級(jí)電力閾值觸發(fā)差異化降損策略。在控制層，基于路徑偏差、航向偏差及環(huán)境干擾實(shí)時(shí)計(jì)算推進(jìn)器控制參數(shù)；本發(fā)明通過(guò)全局路徑規(guī)劃與局部控制的協(xié)同優(yōu)化，提升了無(wú)人船在動(dòng)態(tài)環(huán)境中的自主航行能力、能源利用效率及任務(wù)可持續(xù)性，適用于海洋監(jiān)測(cè)、資源勘探等場(chǎng)景。

本發(fā)明授權(quán)無(wú)人船自適應(yīng)路徑跟蹤控制方法及裝置在權(quán)利要求書(shū)中公布了：1.無(wú)人船自適應(yīng)路徑跟蹤控制方法，其特征在于，包括如下步驟： 采集無(wú)人船的位置數(shù)據(jù)，基于邊界判斷算法根據(jù)無(wú)人船的位置數(shù)據(jù)判斷無(wú)人船是否超出預(yù)設(shè)邊界，若超出，則繼續(xù)下一步驟，否則持續(xù)判斷； 采集位置數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的洋流數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)和無(wú)人船數(shù)據(jù)并分析，獲得無(wú)人船的預(yù)測(cè)漂流軌跡；采集位置數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的輻射數(shù)據(jù)并分析，獲得充電區(qū)域；采集電池?cái)?shù)據(jù)并分析，獲得預(yù)測(cè)剩余續(xù)航時(shí)間；基于預(yù)測(cè)漂流軌跡、充電區(qū)域和預(yù)測(cè)剩余續(xù)航時(shí)間構(gòu)建路徑規(guī)劃目標(biāo)，運(yùn)用路徑規(guī)劃算法進(jìn)行路徑動(dòng)態(tài)搜索，獲得全局最優(yōu)路徑；獲得充電區(qū)域的方法包括： 獲取采集無(wú)人船的位置數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的UTC時(shí)間，將UTC時(shí)間轉(zhuǎn)換為儒略日，基于儒略日計(jì)算格林尼治恒星時(shí)，根據(jù)格林尼治恒星時(shí)計(jì)算地方恒星時(shí)； 根據(jù)儒略日計(jì)算平黃經(jīng)和地球軌道偏心率修正項(xiàng)，根據(jù)平黃經(jīng)和地球軌道偏心率修正項(xiàng)計(jì)算太陽(yáng)黃經(jīng)，根據(jù)太陽(yáng)黃經(jīng)計(jì)算太陽(yáng)赤經(jīng)，根據(jù)地方恒星時(shí)和太陽(yáng)赤經(jīng)計(jì)算獲得時(shí)角； 通過(guò)黃赤交角和太陽(yáng)黃經(jīng)計(jì)算太陽(yáng)赤緯角； 基于無(wú)人船經(jīng)緯度坐標(biāo)，結(jié)合時(shí)角和太陽(yáng)赤緯角，計(jì)算對(duì)應(yīng)的太陽(yáng)高度角，通過(guò)迭代計(jì)算獲得預(yù)設(shè)未來(lái)時(shí)段內(nèi)的太陽(yáng)高度角序列； 選取太陽(yáng)高度角序列中太陽(yáng)高度角大于預(yù)設(shè)高度角閾值的時(shí)段作為每日最佳充電時(shí)段； 采集無(wú)人船上太陽(yáng)能板位置的光照數(shù)據(jù)，光照數(shù)據(jù)包括預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)的光照序列、云層移動(dòng)速度，將光照數(shù)據(jù)作為短期預(yù)測(cè)模型的輸入，獲得預(yù)設(shè)未來(lái)時(shí)段內(nèi)的預(yù)測(cè)光照強(qiáng)度； 獲取輻射數(shù)據(jù)中的衛(wèi)星圖像，通過(guò)閾值分割識(shí)別圖像中的云像素，計(jì)算云區(qū)占預(yù)設(shè)海域的比例，并標(biāo)記為云層覆蓋率； 獲取光照數(shù)據(jù)中的云層移動(dòng)速度，將云層覆蓋率和云層移動(dòng)速度作為云層預(yù)測(cè)模型的輸入，獲得預(yù)設(shè)未來(lái)時(shí)段內(nèi)的云層覆蓋率序列； 若預(yù)測(cè)光照強(qiáng)度大于預(yù)設(shè)光照強(qiáng)度閾值，且預(yù)設(shè)未來(lái)時(shí)段內(nèi)的云層覆蓋率低于預(yù)設(shè)覆蓋率閾值，則將對(duì)應(yīng)的太陽(yáng)能板位置標(biāo)記為充電區(qū)域，并在充電區(qū)域上標(biāo)記每日最佳充電時(shí)段； 預(yù)設(shè)多級(jí)電力閾值，當(dāng)電池?cái)?shù)據(jù)中的當(dāng)前電池剩余電量低于不同閾值時(shí)，啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的降損策略； 根據(jù)位置數(shù)據(jù)和全局最優(yōu)路徑計(jì)算路徑偏差和航向偏差，將路徑偏差、航向偏差、洋流數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、電池?cái)?shù)據(jù)和全局最優(yōu)路徑作為路徑跟蹤模型的輸入，獲得無(wú)人船推進(jìn)器控制參數(shù)；根據(jù)無(wú)人船推進(jìn)器控制參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)路徑跟蹤控制。

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