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龙图腾网获悉东南大学申请的专利一种多无人艇协同路径跟踪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：CN119987345B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-04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：202411869042.9，技术领域涉及：G05D1/43；该发明授权一种多无人艇协同路径跟踪控制方法是由温广辉;王书旺;沈涵;王利楠;赵丹设计研发完成，并于2024-12-18向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种多无人艇协同路径跟踪控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开一种多无人艇协同路径跟踪控制方法，包括：获取领导者无人艇的期望路径，构建基于领导者期望路径的切线坐标系；基于领导者期望路径的切线坐标系，根据跟随者无人艇的实时位置信息，计算跟随者无人艇的切向跟踪误差和交叉跟踪误差；根据期望的编队队形，获取切向跟踪误差和交叉跟踪误差的期望值；获取期望艏向角和期望合速度，使得跟随者无人艇的切向跟踪误差和交叉跟踪误差收敛到相应的期望值；以所述期望艏向角和期望合速度作为跟踪目标，通过基于跟踪微分器的推力控制器和舵角控制器，对跟随者无人艇进行控制。利用本发明能够在提升多无人艇协同路径跟踪精度的同时，使得跟随者无人艇收敛到领导者的期望相对位置上，以保持期望队形。

本发明授权一种多无人艇协同路径跟踪控制方法在权利要求书中公布了：1.一种多无人艇协同路径跟踪控制方法，其特征是，包括： 获取领导者无人艇的期望路径信息，构建基于领导者期望路径的切线坐标系； 获取跟随者无人艇的实时位置信息，基于领导者期望路径的切线坐标系，根据跟随者无人艇的实时位置信息，计算跟随者无人艇的切向跟踪误差和交叉跟踪误差； 根据期望的编队队形，获取跟随者无人艇在切线坐标系下的切向跟踪误差和交叉跟踪误差的期望值； 计算能够使得跟随者无人艇的交叉跟踪误差收敛到交叉跟踪误差期望值的期望艏向角，以及能够使得切向跟踪误差收敛到切向跟踪误差期望值的期望合速度； 获取跟随者无人艇的实时艏向角和实时合速度，以所述期望艏向角和期望合速度作为跟踪目标，通过基于跟踪微分器的推力控制器和舵角控制器，对跟随者无人艇进行控制； 其中，所述领导者无人艇的期望路径表示为路径点的集合，其中，为路径变量；和为路径点坐标分量； 所述构建基于领导者期望路径的切线坐标系包括：以领导者无人艇的路径点为原点，路径移动的切线方向为T轴，法线方向为N轴，建立切线坐标系； 计算领导者路径点切线与北向夹角: ， 其中，分别是对的一阶偏导数，通过计算和关于时间的导数获得，公式为： ； 其中，为路径变量的变化速度，即是与时间有关的函数，且满足； 所述计算跟随者无人艇的切向跟踪误差和交叉跟踪误差，公式为： ； 为第艘跟随者无人艇在切线坐标系下的切向跟踪误差，为第艘跟随者无人艇在切线坐标系下的交叉跟踪误差，第艘跟随者无人艇的实时位置表示为； 所述期望艏向角利用视线制导法获得，表示为： ，其中： ， ， 式中，为期望艏向角，为领导者路径点切线与北向夹角，为第艘无人艇的侧滑角，分别是第艘无人艇体坐标系下的前进速度和侧向速度，分别为跟随者无人艇在切线坐标系下的切向跟踪误差期望值和交叉跟踪误差期望值，为视线项，为正常数，、为待整定参数，且满足； 所述期望合速度表示为： ， 式中，为期望合速度，为路径变量的变化速度，中间变量。

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