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龙图腾网获悉哈尔滨工程大学申请的专利一种多模块船有限时间快速协同避障控制方法、程序、设备及存储介质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：CN120085654B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-05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：202510234934.X，技术领域涉及：G05D1/43；该发明授权一种多模块船有限时间快速协同避障控制方法、程序、设备及存储介质是由徐玉杰;董李晶;李泽;张国荣;付明玉设计研发完成，并于2025-02-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种多模块船有限时间快速协同避障控制方法、程序、设备及存储介质在说明书摘要公布了：本发明涉及一种多模块船有限时间快速协同避障控制方法、程序、设备及存储介质。本发明考虑到多模块船在执行任务时对编队形成速度的要求，基于反步法和有限时间指令滤波器，设计了有限时间分布式编队控制器；运用功能分段设计思想，利用动态人工势场法实现编队对静态障碍物的规避、对动态障碍物的规避以及模块船之间的动态避碰，设计了编队控制率中静态避障、动态避障和动态避碰控制项；同时考虑到外界干扰的影响，加入有限时间干扰观测器估测外部时变干扰；为降低模块船通讯消耗和延长控制器更新周期，将事件触发机制引入到多模块船协同编队控制器之中。本发明能够在环境干扰的条件下，保证多模块船编队稳定、安全的执行任务。

本发明授权一种多模块船有限时间快速协同避障控制方法、程序、设备及存储介质在权利要求书中公布了：1.一种多模块船有限时间快速协同避障控制方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1：确定执行控制的触发间隔时长T，多模块船编队由艘模块船组成，构造虚拟领航模块船，艘现实存在的模块船作为跟随模块船；将每个模块船看作是图中的一个节点，模块船之间的信息交互由连接两个节点的一条边表示，用图表示由虚拟领航模块船和艘现实存在的跟随模块船组成的多模块船编队的网络通信关系； 步骤2：对于每一跟随模块船，获取当前时刻自身的位姿信息和速度信息，获取其他模块船及环境中动态与静态障碍物的位置和速度信息； 步骤3：对各跟随模块船选取适合的队形参考向量，根据计算出各跟随模块船构成期望队形的参考点；根据与计算各跟随模块船的位置跟踪误差向量； 步骤4：根据与时刻有限时间指令滤波器的输出矢量，计算各跟随模块船的速度误差向量； 步骤5：通过有限时间干扰观测器获取各跟随模块船的速度观测信息，根据与计算各跟随模块船的观测误差； ； 其中，为跟随模块船在当前t时刻的包含水动力附加质量的惯性矩阵； ； 其中，为跟随模块船的质量；为跟随模块船的船体坐标系原点到中心的垂向距离；、、、、为跟随模块船在当前t时刻的附加质量力对加速度的导数；为跟随模块船在当前t时刻的转动惯量； 根据估计各跟随模块船的有限时间干扰观测器的干扰； ； 其中，为正定对角矩阵，； 步骤6：构建各跟随模块船的滤波补偿信号，根据与计算各跟随模块船的位置补偿误差与速度补偿误差； 步骤7：计算各跟随模块船的编队控制律：采用动态人工势场法，分别计算各跟随模块船的编队避碰控制项、动态避障控制项和静态避障控制项，将其加权后补充到编队控制律中，得到最终编队控制律； 步骤8：各跟随模块船执行编队控制律，直到时刻，若多模块船编队未完成任务，则执行步骤9；否则，停止控制； 步骤9：计算各跟随模块船当前时刻的虚拟控制量，将作为有限时间指令滤波器的输入矢量，有限时间指令滤波器的输出矢量，返回步骤2。

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