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龍圖騰網(wǎng)獲悉集美大學(xué)申請(qǐng)的專利通訊受限條件下基于無(wú)源定位的USV編隊(duì)隊(duì)形保持方法獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN120276450B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-09-23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)的專利申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)為：202510756884.1，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G05D1/43；該發(fā)明授權(quán)通訊受限條件下基于無(wú)源定位的USV編隊(duì)隊(duì)形保持方法是由廖衛(wèi)強(qiáng);于豪;王鑫;彭皓;田陽(yáng)超設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2025-06-09向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)。

本通訊受限條件下基于無(wú)源定位的USV編隊(duì)隊(duì)形保持方法在說(shuō)明書摘要公布了：本發(fā)明涉及一種通訊受限條件下基于無(wú)源定位的USV編隊(duì)隊(duì)形保持方法，屬于無(wú)人水面艇編隊(duì)領(lǐng)域。所述方法，包括：基于三點(diǎn)三角測(cè)量法建立無(wú)源條件下的圓形USV編隊(duì)定位模型，并采用改進(jìn)的最小二乘濾波算法，同時(shí)引入分布式狀態(tài)估計(jì)機(jī)制，使USV實(shí)現(xiàn)自身定位；結(jié)合領(lǐng)導(dǎo)?跟隨者模型與虛擬結(jié)構(gòu)法，基于無(wú)源條件下建立虛擬?領(lǐng)導(dǎo)?跟隨者圓形編隊(duì)模型，在USV編隊(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)設(shè)置整體編隊(duì)虛擬領(lǐng)航結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)編隊(duì)運(yùn)動(dòng)；將分布式狀態(tài)估計(jì)機(jī)制融入分布式模型預(yù)測(cè)控制策略，使每個(gè)USV追隨虛擬領(lǐng)航結(jié)構(gòu)中對(duì)應(yīng)自身的USV的軌跡，并對(duì)每個(gè)時(shí)間步的自身軌跡進(jìn)行實(shí)時(shí)滾動(dòng)優(yōu)化控制。本發(fā)明能夠增強(qiáng)通信受限場(chǎng)景下編隊(duì)控制的魯棒性。

本發(fā)明授權(quán)通訊受限條件下基于無(wú)源定位的USV編隊(duì)隊(duì)形保持方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種通訊受限條件下基于無(wú)源定位的USV編隊(duì)隊(duì)形保持方法，其特征在于，包括： 基于三點(diǎn)三角測(cè)量法建立無(wú)源條件下的圓形USV編隊(duì)定位模型，并采用改進(jìn)的最小二乘濾波算法，同時(shí)引入分布式狀態(tài)估計(jì)機(jī)制，使USV實(shí)現(xiàn)自身定位； 結(jié)合領(lǐng)導(dǎo)-跟隨者模型與虛擬結(jié)構(gòu)法，建立無(wú)源條件下的虛擬-領(lǐng)導(dǎo)-跟隨者圓形編隊(duì)模型，在USV編隊(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)設(shè)置整體編隊(duì)虛擬領(lǐng)航結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)編隊(duì)運(yùn)動(dòng)； 將分布式狀態(tài)估計(jì)機(jī)制融入分布式模型預(yù)測(cè)控制策略，使每個(gè)USV追隨虛擬領(lǐng)航結(jié)構(gòu)中對(duì)應(yīng)自身的USV的軌跡，并對(duì)每個(gè)時(shí)間步的自身軌跡進(jìn)行實(shí)時(shí)滾動(dòng)優(yōu)化控制；具體實(shí)現(xiàn)如下： 每隔T秒，跟隨者USV根據(jù)最新接收到的中心USV狀態(tài)信息更新其狀態(tài)預(yù)測(cè)，設(shè)定當(dāng)前跟隨者USV的狀態(tài)為，在通訊信號(hào)傳輸間隔內(nèi)基于最后的速度與其他運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息估計(jì)預(yù)測(cè)中心USV的狀態(tài)，并基于動(dòng)力學(xué)模型預(yù)測(cè)未來(lái)n步、每個(gè)時(shí)間步長(zhǎng)和總時(shí)間步長(zhǎng)t的中心USV理想位置，通過代價(jià)函數(shù)計(jì)算每一步預(yù)測(cè)狀態(tài)與估計(jì)理想狀態(tài)之間的誤差平方和，使用優(yōu)化算法L-BFGS-B優(yōu)化控制輸入求解最小化的控制輸入序列，應(yīng)用優(yōu)化控制輸入序列中的第一個(gè)控制輸入，并將剩余輸入序列在下一個(gè)控制間隔重新進(jìn)行優(yōu)化，最后再根據(jù)虛擬結(jié)構(gòu)法，由理想狀態(tài)下跟隨者USV自身與中心USV的理想距離，預(yù)測(cè)跟隨者USV自身的理想位置。

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