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龙图腾网获悉黄山学院申请的专利基于STM32的无人船自动行驶控制系统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：CN120578173B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-10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：202511075249.3，技术领域涉及：G05D1/43；该发明授权基于STM32的无人船自动行驶控制系统是由胡松;郑小帆;方雨宸;金煌煌;邓加敏设计研发完成，并于2025-08-01向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于STM32的无人船自动行驶控制系统在说明书摘要公布了：本发明公开了基于STM32的无人船自动行驶控制系统，具体涉及无人船控制技术领域，包括主控模块，用于处理无人船的行驶运行数据并生成控制信号；传感模块，用于通过传感器组采集无人船的行驶运行数据；执行模块，于接收所述主控模块生成的控制信号并调节无人船的行驶控制参数，所述行驶控制参数至少包括推进电机转速、转向舵机角度。本发明通过改进人工势场法实现动态障碍物高效规避与路径优化，结合能源管理模块对动力驱动的精细化调度，同步优化传统无人船路径规划局限性与续航不足的瓶颈，较人工取样提升作业时效性，较固定监测装置降低维护成本，实现水质检测的高效化与低成本化。

本发明授权基于STM32的无人船自动行驶控制系统在权利要求书中公布了：1.基于STM32的无人船自动行驶控制系统，其特征在于，包括如下模块： 主控模块，用于处理无人船的行驶运行数据并生成控制信号，所述主控模块具体处理步骤如下： 步骤一，通过传感器组实时采集无人船的行驶运行数据；其中行驶运行数据至少包括无人船的位置、姿态、环境风速及障碍物距离的运行参数；其中，所述传感器组包括： GPS模块，用于采集无人船的位置和速度； IMU惯性测量单元，用于采集无人船的姿态角和角速度； 风速传感器，用于采集无人船的环境风速； 障碍物检测传感器，用于采集无人船设定范围内的障碍物距离数据； 水流传感器，用于采集无人船所处位置的水流向及水速； 步骤二，采用卡尔曼滤波算法对所述位置数据和姿态数据进行时间戳对齐与空间坐标转换处理； 步骤三，基于融合后的运行参数，通过积分反步控制器及视线制导算法计算电机转速和舵机角度的控制信号； 其中，所述积分反步控制器的实现具体步骤包括： 积分反步控制器的实现具体步骤包括： 建立考虑风、浪、流环境干扰的欠驱动三自由度无人船模型； 基于欠驱动三自由度无人船模型，设计非线性干扰观测器； 结合积分作用和非线性干扰观测器，设计航向控制器和速度控制器，以消除航向和速度的跟踪误差： 航向控制器：； 速度控制器：；其中为干扰估计值，为观测器增益矩阵，为正反馈增益，为期望航向角，为实际航向角，为期望线速度，u为实际线速度，k1、k2、k3分别为航向角跟踪误差的比例、积分控制增益及线速度跟踪误差的比例控制增益； 所述视线制导算法的实现步骤包括： 根据预设目标点和无人船当前位置，计算目标航向角，公式为，； 基于目标航向角和无人船当前航向，生成舵机角度控制信号，逻辑表达式：；其中为目标点坐标，为当前位置坐标，l为视线距离，为视线角偏差，为舵机偏角，、分别为视线角偏差比例与偏差的控制增益； 步骤四，根据障碍物距离及预设目标点，规划无人船的行驶路径； 步骤五，将计算得到电机转速和舵机角度的控制信号输出至执行模块；所述执行模块根据接收到的电机转速和舵机角度控制信号，控制无人船的推进电机转速以调节航行速度，控制舵机转动角度以调整航行方向； 传感模块，与所述主控模块电连接，用于通过传感器组采集无人船的行驶运行数据； 执行模块，与所述主控模块电连接，用于接收所述主控模块生成的控制信号并调节无人船的行驶控制参数，所述行驶控制参数至少包括推进电机转速、转向舵机角度； 通信模块，与所述主控模块电连接，用于实现所述主控模块与远程控制中心的数据传输及所述主控模块与传感器组之间的通信，包括4G通信模块和RS485通信接口。

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