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龙图腾网获悉武汉理工大学申请的专利一种基于变前视距离LOS算法的船舶航迹控制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：CN116430856B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-17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：202310291157.3，技术领域涉及：G05D1/43；该发明授权一种基于变前视距离LOS算法的船舶航迹控制方法是由朱凌;孔德文;杜俊豪;温中瑞;梁棋钰;刘念;肖锦涛设计研发完成，并于2023-03-21向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于变前视距离LOS算法的船舶航迹控制方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种基于变前视距离LOS算法的船舶航迹控制方法，包括：船舶跟踪由一系列航迹点生成的目标航迹，并根据船舶配备的导航、传感模块获取船舶的位置、运动信息；设计基于曲率变前视距离的LOS算法：根据目标航迹、船舶位置，设计速度控制率，从而得到船舶在不同位置所需要的期望速度，并基于航迹点曲率更新前视距离，结合前视距离计算出期望航向角，以得到此时航速、航向的误差，输入至PID控制器中；结合模糊处理设计PID控制器，更新船舶的动力参数；不断反复迭代，最终控制船舶沿目标航迹行驶。本发明设计基于曲率变前视距离，并设置时变的预期纵向速度，保证对于各种曲率航迹跟踪快速性、稳定性。

本发明授权一种基于变前视距离LOS算法的船舶航迹控制方法在权利要求书中公布了：1.一种基于变前视距离LOS算法的船舶航迹控制方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1、船舶跟踪由一系列航迹点生成的目标航迹，并根据船舶配备的导航、传感模块获取船舶的位置、运动信息； 步骤2、设计基于曲率变前视距离的LOS算法：根据目标航迹、船舶位置，设计速度控制率，从而得到船舶在不同位置所需要的期望速度，并基于航迹点曲率更新前视距离，结合前视距离计算出期望航向角，以得到此时航速、航向的误差，输入至PID控制器中； 所述基于曲率变前视距离的LOS算法具体包括以下步骤： 步骤21、对船舶进行航迹跟踪时的几何模型进行快速逼近区与曲线跟踪区的划分； 步骤22、在快速逼近区，设计速度控制率，更新期望速度，使船舶能快速逼近航迹； 步骤23、在曲线跟踪区，首先计算目前跟踪的航迹点的曲率，根据曲率计算更新前视距离，从而计算期望航向角； 步骤3、结合模糊处理设计PID控制器，更新船舶的动力参数；具体包括以下步骤： 步骤31、基于位置式PID控制原理设计控制方程，并根据仿真或经验公式确定初始参数，得到船舶动力参数的初步控制器： 7 式中，outk为控制器输出，ek为当前误差，j为迭代数，k为当前迭代次数，表示自第0到第k次迭代的累计误差和，为前一次误差，T为迭代周期，为比例系数，为积分系数，为微分系数； 步骤32、利用模糊控制器结合数据库、规则库对初步控制器进行模糊处理； 步骤33、根据模糊控制器更新控制器增益系数，得到最终控制器方程，输出船舶动力响应参数： 8 式中，、、分别为、、的变化量； 步骤4、根据步骤3更新船舶动力状态，船舶运动状态发生改变，返回步骤1中获取船舶现阶段位置、运动参数，再次利用步骤2的LOS算法得到航速、航向的误差，输入步骤3的PID控制器中，不断反复迭代，最终控制船舶沿目标航迹行驶。

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