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龙图腾网恭喜上海交通大学申请的专利一种基于概率博弈论框架的无人艇自动避碰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：CN114879694B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-09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：202210632770.2，技术领域涉及：G05D1/43；该发明授权一种基于概率博弈论框架的无人艇自动避碰方法是由王健;汪俊;梁晓锋;易宏设计研发完成，并于2022-06-06向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于概率博弈论框架的无人艇自动避碰方法在说明书摘要公布了：本发明提供一种基于概率博弈论框架的无人艇自动避碰方法，涉及无人艇领域，包括如下步骤：建立概率分布模型、将概率地图离散化、计算船只的绝对位置、设计避碰方案，其中设计规避方案包括如下步骤：采集目标船只的航行状态、航速、航向，计算目标船只下一时刻所有可能的位置和概率，计算出所有可能的前进速度和航向角，计算出代价函数Cos[uat]最小值时的uat，将uat传递给无人艇控制器，控制无人艇按照uat航行，假设目标船舶的行为是随机的，这更贴合实际复杂场景，局部最小搜索的代价函数和概率地图离散化方法不需要太多的计算能力，易于实际应用，可轻松处理多随机目标船只的避碰。

本发明授权一种基于概率博弈论框架的无人艇自动避碰方法在权利要求书中公布了：1.一种基于概率博弈论框架的无人艇自动避碰方法，其特征在于：包括如下步骤：S1.建立概率分布模型；假设目标船的航向角和速度在一定范围内是随机的，由于存在物理约束，因此目标船只的航向角和航速是缓慢变化的，不可能出线突变，定义航向角的概率分布是正态分布，公式如下：其中是是航向角，是是航向角的方差；航速的概率分布如下：其中u代表船舶前进航速，σu是前进速度方差，Ucrs是巡航速度；S2.将概率地图离散化；基于概率博弈论的避碰，将地图离散化，只针对概率区域开展地图离散化，对于无人艇或目标船只来讲，具有如下物理约束，其航速具有上限，定义为Umax，航向角在短时间Δt内不会产生突变，即基于上述两种约束，假设船只在地图上t时刻的位置是yt，那么t+1时，船只的位置yt+1肯定是在以yt为圆心的扇形区域内，其极坐标形式表示形式为：且t+1时刻，船只位置yt+1的概率分布为：将扇形区域的径向距离分成n等份，将跨度角分成m等份，得到n×m个单元，定义离散单元为Cij,则t+1时刻该单元的条件概率分布为：p[Cijt+1|yt]＝p[Cit+1|yt]·p[Cjt+1|yt]其中i∈{1...n}，j∈{1...m}，Cit+1代表第i行的任意单元，Cjt+1代表第j列的任意单元，结合上述算式得出如下算式： 将上述算式相乘，得到条件概率分布；S3.计算船只的绝对位置；上述离散化的区域是以t时刻船只位置为圆心的扇形区域，要实现无人艇的避碰，需要建立绝对坐标，S3中设单元格的位置是以它们的圆心为坐标，相对于时刻位置的极矢量：转换成笛卡尔坐标系得到：则船只在单元格Cij绝对位置为：ycartesCij,t＝ycartest+ΔycartesCij,t，至此将船舶位置离散化并得到t+1时刻位置的概率；S4.设计避碰方案，包括如下步骤：1采集目标船只的航行状态，航速、航向；2计算目标船只下一时刻所有可能的位置和概率，算式如下：p[cijt+1|yt]＝p[cit+1|yt]·p[cjt+1|yt]；ycartescij,t+1＝ycartest+△ycartescij,t3计算出所有可能的前进速度和航向角，4计算出代价函数Cos[uat]最小值时的uat，S4中无人艇通过雷达传感器获取目标船只的位置和航向，由避碰策略做出决策，指导无人艇在下一时刻t+1的运动，以达到避碰的目的，定义t时刻无人艇的前进速度和航向角为代价函数如下 其中W1和W2代表权重，D代表两点之间距离；5将uat传递给无人艇控制器，控制无人艇按照uat航行；6回到步骤1。

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