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龍圖騰網獲悉上海交通大學申請的專利一種基于領導者協同的多無人船編隊的嚴格安全控制方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN115903800B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-29發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202211409769.X，技術領域涉及：G05D1/43；該發明授權一種基于領導者協同的多無人船編隊的嚴格安全控制方法是由張衛東;鄭建文;吳文濤;張義博;謝威;胡小波;李常偉;熊明磊;裴海龍;褚德英設計研發完成，并于2022-11-10向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種基于領導者協同的多無人船編隊的嚴格安全控制方法在說明書摘要公布了：本發明涉及一種基于領導者協同的多無人船編隊的嚴格安全控制方法，包括以下步驟：搭建水面無人船編隊仿真平臺；建立無人船地球坐標系模型；獲取無人船姿態信息，輸入速度估計模塊，得到實際速度、實際艏搖角速度以及外部環境總擾動，并代入無人船地球坐標系模型；建立基于領導者協同控制的標稱控制器，利用無人船地球坐標系模型，確定嚴格安全控制策略；獲取環境障礙物的信息，建立無人船運動安全集；利用二次型優化對嚴格安全控制策略進行校正，求解最優速度和艏搖角速度，將校正后的嚴格安全控制策略應用于多無人船編隊的包含操縱作業任務。與現有技術相比，本發明具有能夠實現多種動態及靜態障礙物實時避碰、控制精確度高等優點。

本發明授權一種基于領導者協同的多無人船編隊的嚴格安全控制方法在權利要求書中公布了：1.一種基于領導者協同的多無人船編隊的嚴格安全控制方法，其特征在于，包括以下步驟： 搭建水面無人船編隊仿真平臺； 建立無人船地球坐標系模型； 獲取無人船姿態信息，輸入速度估計模塊，得到實際速度、實際艏搖角速度以及外部環境總擾動，并代入無人船地球坐標系模型，所述姿態信息包括無人船的位置和航向； 建立基于領導者協同控制的標稱控制器，利用無人船地球坐標系模型，確定嚴格安全控制策略； 獲取環境障礙物的信息，建立無人船運動安全集； 基于無人船運動安全集，利用二次型優化對嚴格安全控制策略進行校正，求解最優速度和艏搖角速度，將校正后的嚴格安全控制策略應用于多無人船編隊的包含操縱作業任務； 所述速度估計模塊為三階狀態觀測器，分別估計無人船在地球坐標系下的實際速度qi，實際艏搖角速度ri以及外部環境總擾動ζib： 其中，和三者為ηi，θi和ζib的估計值，ηi是第i艘無人船位置和航向，qi是第i艘無人船在地球坐標系下的速度，ri為第i艘無人船的艏搖角速度，ζib表示外部環境總擾動；是觀測系數；τib是地球坐標系下標稱控制輸入； 所述建立基于領導者協同控制的標稱控制器包括設計針對多個欠驅動無人船的嚴格安全有限時間制導律，即嚴格安全控制策略，和針對多個虛擬領導者的有限時間路徑更新律； 為實現領導者之間的協同，驅動每個領導者完成以下兩個任務： 速度參數在有限時間內收斂于預設的速度值vs，使領導者保持預設的編隊速度； 路徑參數θk收斂于預設的超級領導者協同參數Θk，使所有領導者的相對位置時刻處于預配置的范圍要求之內； 所述針對多個虛擬領導者的有限時間路徑更新律具體為： 編隊中每艘無人船追蹤由對應領導者和相鄰無人船所確定的凸包完成，同時第k個領導者按照預設定參數化路徑pkrθk移動，以實現路徑引導下的協同控制，對于第k個領導者，其速度參數的更新律為： vs為預設的速度值，超級領導者以預設的速度vs航行，即k＝0時，χk為協同誤差，定義為： 其中，為調諧增益，ek為路徑誤差， Θkl為領導者之間的誤差，表示取整，為與第i艘無人船相鄰的無人船集合，為與第i艘無人船相鄰的領導者集合，aij為布爾型無人船編隊通訊系數，當第i艘可以接收第j艘無人船的通訊信息時，aij＝1，當第i艘無法接收第j艘無人船的通訊信息時，aij＝0。

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