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龙图腾网恭喜江南造船(集团)有限责任公司申请的专利用于欠驱动水面无人船舶的编队控制方法、介质及设备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：CN115390564B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-13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：202211052751.9，技术领域涉及：G05D1/43；该发明授权用于欠驱动水面无人船舶的编队控制方法、介质及设备是由刘正浩;李小灵;缪爱琴;林源;王小龙;樊涛设计研发完成，并于2022-08-31向国家知识产权局提交的专利申请。

本用于欠驱动水面无人船舶的编队控制方法、介质及设备在说明书摘要公布了：本申请涉及船舶技术领域，具体而言，涉及一种用于欠驱动水面无人船舶的编队控制方法、介质及设备。本申请的编队控制方法融合了自适应控制律、动态面控制技术、神经网络技术、高增益观测器以及最小参数学习算法，只依赖于跟随船的视距、视线角、位置和艏摇角信息，编队控制器只需在线调节两个学习参数，便可实现相对于领航船的预设编队布局。考虑欠驱动领航船和跟随船的速度信息都不可知以及模型的不确定性和未知外界扰动的情况，不仅增强了多船编队系统抑制不确定模型和外界扰动的容错性，还通过减少计算量增强了无人船舶编队系统的鲁棒性。

本发明授权用于欠驱动水面无人船舶的编队控制方法、介质及设备在权利要求书中公布了：1.用于欠驱动水面无人船舶的编队控制方法，其特征在于，包括以下步骤：1基于改进的自适应控制律，设计跟随船运动学虚拟控制律，以镇定视距和视线角跟踪误差，从而构建出跟随船前进方向虚拟控制律；步骤1包括构建无人船舶数学模型的步骤：船舶的自由度运动采用大地坐标系和船体坐标系，每艘无人船舶的运动学方程为：其中，η＝[x,y,ψ]T指无人船舶在大地坐标系下的位置向量，x,y指无人船舶的位置，ψ指无人船舶的艏摇角，v＝[u,v,r]T指无人船舶在船体坐标系下的速度向量，u、v、r分别指无人船舶的前进速度、横漂速度和艏摇角速度，Rψ指的是与无人船舶艏摇角有关的旋转矩阵，为： 每艘无人船舶的动力学方程为： 其中，dwu、dwv、dwr分别表示外界扰动作用在无人船舶前进、横漂和艏摇三个通道上的力或力矩，mu、mv、mr是无人船舶模型中的惯性力系数，c13、c23、c31、c32是无人船舶模型中的向心力和科氏力系数，d11、d22、d23、d32、d33是无人船舶模型中的水动力阻尼系数，gu、gv、gr表示无人船舶的未建模动力学，τu、τr表示无人船舶的执行器输入，其中，τu为无人船舶前进方向的推力，τr为无人船舶艏摇角速度方向的力矩；由于无人船舶是欠驱动的，所以无人船舶模型的横漂方向上没有执行器输入；定义跟随船对领航船的视距ρL和视线角λL；设领航船和跟随船的位置向量分别为ηL和η，他们的速度向量分别表示为νL和ν，则视距ρL和视线角λL分别定义为： 和其中，tan-1是正切函数的逆函数，跟随船所期望的视距和视线角分别为ρLd和λLd；编队跟踪误差定义为ρLe＝ρL-ρLd，λLe＝λL-λLd，其中ρLe为跟随船的视距误差，λLe为跟随船的视线角误差；在步骤1中，所述自适应控制律利用领航船的位置和艏摇角，使得跟随船对领航船舶的视距ρL和视线角λL跟踪期望的ρLd和λLd，首先计算领航船和跟随船间的相对运动学方程，并根据跟随船的视距误差ρLe和视线角误差λLe，设计所述跟随船运动学虚拟控制律：和其中，kρ和kλ是控制增益，∈1和∈2是正常数，p为正常数；在步骤1中，所述自适应控制律为所述跟随船前进方向虚拟控制律基于领航船舶和跟随船之间的相对运动学、跟随船的视距误差ρLe和跟随船的视线角误差λLe，领航船和跟随船间的相对运动学方程为： 其中Δρ＝uLcosψL-λL-vLsinψL-λL+vsinψ-λL，Δλ＝uLsinψL-λL+vLcosψL-λL-vcosψ-λL，Δρ和Δλ具有共同的上界p0，即：Δρ≤p0,Δλ≤p0,p0＝|uL|+|vL|+|v|，假设无人船舶的横漂速度是无源有界的，并且领航船的前进速度是有界的，存在一个正常数p，使得p0≤p；跟随船的视距误差ρLe和视线角误差λLe的导数为： 其中wρ＝ucosψ-λL，wλ＝usinψ-λL，根据相对运动学方程和误差导数方程设计所述跟随船运动学虚拟控制律： 对步骤1中的虚拟运动学控制律和进行处理，令其中αu和αψ分别为u和ψ的虚拟控制律： αu和αψ即为所述跟随船前进方向虚拟控制律；2利用步骤1中的跟随船运动学虚拟控制律和跟随船前进方向虚拟控制律，采用动态面控制技术，镇定跟随船的艏摇角跟踪误差，进而构建出跟随船艏摇方向虚拟控制律；3构建高增益观测器以估计跟随船的速度；4在跟随船不确定模型和受到外界扰动情况下镇定前进速度误差ue和艏摇角速度误差re，结合所述高增益观测器、所述跟随船前进方向虚拟控制律和所述跟随船艏摇方向虚拟控制律，基于RBF神经网络和最小参数学习算法，为跟随船构建自适应输出反馈编队控制律。

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