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龙图腾网获悉天津大学申请的专利面向海洋水文环境观测的潜标网络布局设计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：CN116205046B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-22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：202211737987.6，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权面向海洋水文环境观测的潜标网络布局设计方法是由闫令;常帅;万程程;刘嘉雯;李慧;张大龙;王凯旋设计研发完成，并于2022-12-31向国家知识产权局提交的专利申请。

本面向海洋水文环境观测的潜标网络布局设计方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种面向海洋水文环境观测的潜标网络布局设计方法，包括以下步骤：1对所要测量的海域进行网格化，并收集该海域的历史水文观测数据；2在网格图中随机生成第一个潜标位置，再以覆盖其探测范围边界的未覆盖点为条件，选择探测范围最大的位置为下一个潜标位置；3以目前的潜标位置，判断水下自主航行器与潜标是否可以完成实时通信，将达不到通信要求的地方；4进行多次迭代，选择潜标探测范围重叠度最小的方案即为水下潜标的最优网络布局。本发明能够使得水下自主航行器与潜标进行协同观测时，保持两者之间实时的通信，使水下自主航行器测量的信息可以通过潜标实时的向上传输。

本发明授权面向海洋水文环境观测的潜标网络布局设计方法在权利要求书中公布了：1.一种面向海洋水文环境观测的潜标网络布局设计方法，其特征在于：包括以下步骤：1对所要测量的海域进行网格化，并收集该海域的历史水文观测数据； 2在网格图中随机生成第一个潜标位置，P1＝x1,y1， 以P1为中心寻找满足以下条件的最大半径r1， 其中，C1表示以P1为中心，r1为半径的圆形区域；分别为历史同一时期，C1区域内的历史最高温度和最低温度观测值；和分别为历史同一时期，C1区域内的历史最高盐度和最低盐度观测值，RT和RS分别为一个潜标控制海域范围内允许的海水温度和海水盐度的最大离差； 以P1为中心，r1为半径的圆形区域如图1所示，计算其覆盖的像素点的个数A1； 3在C1边界未覆盖的像素点中，选择满足式2的像素点P， min[|PP1|-r1]2 其中，|PP1|为C1边界附近未覆盖像素点的位置P与P1之间的欧式距离； 4以满足式3的条件，在网格图内搜索下一个潜标的位置P2＝x2,y2， 其中，P2 ′为下一个潜标位置的预测位置；为该预测位置的最大探测半径；|PP′2|为下一个潜标的预测位置与位置P之间的欧氏距离； 5从所有符合条件的预测位置P2 ′中选择最大的位置为第二个潜标位置P2＝x2,y2，则以P2为中心，r2为半径的圆形区域记为C2，计算其覆盖的像素点的个数A2； 6以步骤3、4、5的方法继续选择下一个潜标的位置，直至所有的像素点全部被覆盖， 此时可以得到n个潜标位置: Pj＝xj,yjj＝1,2,…,n4 n个潜标位置对应的覆盖像素点的个数: Aj＝{A1,A2,…,An}5 7用以Pj为圆心，自主航行器与潜标之间的通信距离D为半径的圆形区域覆盖目标观测海域，计算被覆盖区域的像素点个数Z； 8将网格图像二值化，利用种子填充法Seed-Filling得到未覆盖像素点的各个连通域； 9计算各连通域中像素点的个数Ek： Ek＝{E1,E2,E3,…}6 在max[Ek]的连通域中，继续随机生成一个潜标位置O1，以O1为中心，D为半径的圆形区域，计算其覆盖的像素点的个数B1； 10计算覆盖像素点的占比η F＝Z+B17 其中，F为当前覆盖像素点的个数；Q为网格图中像素点的总个数； 11以步骤8、9、10的方法继续选择下一个潜标的位置，直至覆盖像素点的占比η≥0.95，即有95％的目标观测海域被覆盖； 此时可以得到m个新潜标位置： Oi＝{O1,O2,…,Om}9 m个潜标位置对应的覆盖像素点的个数: Bj＝{B1,B2,…,Bm}10 则潜标总个数H为： H＝n+m11 12如此迭代N次以后，计算所有潜标探测范围的重叠面积G： 则对应的方案即为水下潜标的最优网络布局。

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