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龙图腾网恭喜上海大学申请的专利无人艇集群的围堵控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114779647B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-25发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210506176.9，技术领域涉及：G05B13/04；该发明授权无人艇集群的围堵控制方法是由柳春;夏志伟;汪小帆;蒲华燕;任肖强;王曰英;彭艳;谢少荣设计研发完成，并于2022-05-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本无人艇集群的围堵控制方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种无人艇集群的围堵控制方法，将无人艇集群分布式协同围堵模型分解为外层控制策略和内层控制策略。基于无人艇之间的信息传输和交互，使用分布式控制架构，通过无人艇集群中领导者无人艇和跟随者无人艇信息交互，使得所有无人艇的期望速度一致，以将无人艇集群的围堵模型转化为基于虚拟中心的多智能体系统分布式协同编队模型，获取领导者‑跟随者分布式一致性控制算法以及固定几何队形列阵对目标无人艇进行有效围堵；基于无人艇在复杂海域中所受到的外界环境扰动，将滑模控制施加到无人艇集群分布式协同围堵控制的内层控制中，在环境扰动的基础上，各无人艇能够跟踪到达到几何队形中的目标位置，实现对目标无人艇的稳定跟踪控制。

本发明授权无人艇集群的围堵控制方法在权利要求书中公布了：1.一种无人艇集群的围堵控制方法，其特征在于，包括：将无人艇集群分布式协同围堵模型分解为外层控制策略的无人艇集群分布式协同编队控制模型和内层控制策略的基于滑模控制的无人艇稳定跟踪控制模型；所述外层控制策略包括：基于无人艇之间的信息传输和交互，使用分布式控制架构，通过无人艇集群中领导者无人艇和跟随者无人艇的信息交互，使得所有无人艇的位置和速度保持一致，以将无人艇集群的围堵模型转化为基于虚拟中心的多智能体系统分布式协同编队模型，获取领导者-跟随者分布式一致性控制算法以及固定几何队形列阵对目标无人艇进行有效围堵；所述内层控制策略包括：基于无人艇在复杂海域中所受到的外界环境扰动，将滑模控制施加到无人艇集群分布式协同围堵控制的内层控制中，在环境扰动的基础上，各无人艇能够跟踪到达到几何队形中的目标位置，实现对目标无人艇的稳定跟踪控制，其中所述的无人艇集群的围堵控制方法还包括步骤四：通过内外层双环控制策略的无人艇集群分布式围堵控制方法实现无人艇集群对目标无人艇的围堵；首先，实施无人艇集群分布式围堵控制方法的外层控制策略，将无人艇围堵问题转化为基于虚拟中心的多智能体系统分布式协同编队控制问题；网络化无人艇集群通过通信网络相互连接，其网络层连接方式依据通信拓扑图表示；对于有向拓扑图G＝V,E,A，V＝{1,...,N}表示有向图的节点，E＝{i,j,i,j∈V}表示有向图的边，其邻接矩阵为其中若j,i∈E，则aij＞0，否则aij＝0；定义拉普拉斯矩阵其中在无人艇集群分布式围堵控制方法的外层控制策略中，基于无人艇的位置，线速度以及偏航角，在外层环节忽略无人艇的姿态控制问题，将无人艇建模为点质量系统；无人艇点质量模型用以下双积分器近似描述： 其中，xit和vit分别代表第i艘无人艇的位置和速度向量，uit表示无人艇推进器系统的控制输入向量；根据无人艇集群的围堵应用场景，针对领导者-跟随者无人艇集群系统，设置基于位置一致性、速度一致性和加速度一致性参数的领导者-跟随者分布式一致性控制算法实现无人艇集群位置和速度向量的一致性，确定领导者-跟随者无人艇集群的围堵中心跟踪和逼近被围堵目标无人艇： 其中表示围堵中心的位置向量，表示目标无人艇的位置向量，其中ψtg是目标无人艇的偏航角，同时位置向量的一阶导和二阶导形式分别表示无人艇的速度向量和加速度向量，驱动跟踪到达γ表示可获得被围堵目标无人艇信息的领导者无人艇集合；表示位置一致性参数；表示加速度一致性参数，其中α,β表示两个正值可调参数，且有p≤pt≤P和q≤qt≤Q，其中p,P表示参数pt的上下界，q,Q表示参数qt的上下界；若领导者-跟随者无人艇集群系统中第i个无人艇可接收第j个无人艇的信息，则gij＝1，若无法接收信息则gij＝0；所述的无人艇集群的围堵控制方法还包括步骤五：对于步骤四中无人艇集群分布式围堵控制方法外层控制策略，通过几何队形对目标无人艇进行围堵，按照步骤三中需要完成的围堵任务目标，设置如下的几何队形来完成动态围堵任务： 其中，表示第i艘无人艇根据步骤四中领导者-跟随者分布式一致性控制算法所得到的围堵中心位置向量中的横纵方向位置，在几何队形二维平面中不考虑偏航角；同理表示在几何队形中第i艘无人艇的目标位置向量中的横纵方向位置； 其中D表示编队方形的横向长度；根据上式，得到若领导者-跟随者无人艇集群中各围堵无人艇能到达目标位置，则实现所需的几何队形围堵形状。

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