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龙图腾网获悉中国海洋大学申请的专利一种基于MPC的无人帆船航向控制方法及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：CN120595811B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-07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：202511086305.3，技术领域涉及：G05D1/43；该发明授权一种基于MPC的无人帆船航向控制方法及系统是由迟书凯;董强强;陈震;于倩祥;周同辉;魏鹏飞设计研发完成，并于2025-08-05向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于MPC的无人帆船航向控制方法及系统在说明书摘要公布了：本发明涉及船舶航向控制技术领域，具体公开了一种基于MPC的无人帆船航向控制方法及系统，该无人帆船航向控制方法包括：基于船舶MMG分离建模思想，对无人帆船的船体、风帆和船舵进行受力分析，建立无人帆船的艏摇动力学模型；将无人帆船关于转艏角和转艏角速度的二阶转艏动力学模型作为MPC预测模型，输出当前时刻对舵角的控制增量，并经计算得到当前时刻的控制量；基于风场数据，获取风帆受力影响船体航向的偏航角；偏航角前馈补偿当前时刻的控制量，且补偿后的控制量应用于无人帆船船舵上。本发明实现无人帆船航向准确控制。

本发明授权一种基于MPC的无人帆船航向控制方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于MPC的无人帆船航向控制方法，其特征在于，包括： 基于船舶MMG分离建模思想，对无人帆船的船体、风帆和船舵进行受力分析，建立无人帆船的艏摇动力学模型，即，无人帆船关于转艏角和转艏角速度的二阶转艏动力学模型，具体为如下： ； ； ； ； 其中，为转艏角，为转艏角的微分，为转艏角速度，为转艏角速度的微分，为船体旋转的转动惯量，、和分别为船体转艏力矩、转帆力矩和转舵力矩；为船速，为线性水动力和力矩之和，为非线性水动力和力矩之和，、、、、和均为系数；和分别为风帆升力和风帆阻力，为相对风向角，和分别为帆船航向助推力和垂直于帆船航向的侧推力，和分别为风帆作用力中心在船坐标系中的位置，为船舵的正压力，为舵角，为水密度，为船舵面积，为舵效系数，为流入船舵有效速度；=xR+αHxH，αH为船体与船舵的干扰系数，xR为舵力作用力中心到船体重心之间的垂线距离，xH为船舵运动对船体转艏力矩的修正系数； 基于所述无人帆船关于转艏角和转艏角速度的二阶转艏动力学模型进行MPC预测，输出当前时刻对舵角的控制增量，并经计算得到当前时刻的控制量； 基于风场数据，获取风帆受力影响船体航向的偏航角； 偏航角前馈补偿所述当前时刻的控制量，且补偿后的控制量应用于无人帆船船舵上，用于对无人帆船进行航向控制。

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