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龙图腾网获悉大连海事大学申请的专利基于虚拟势场制导的USV迭代学习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：CN116185016B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-17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：202310059635.8，技术领域涉及：G05D1/43；该发明授权基于虚拟势场制导的USV迭代学习路径跟踪控制方法是由张国庆;尚骁勇;常腾宇;李纪强;蒋畅言;章文俊;张显库设计研发完成，并于2023-01-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于虚拟势场制导的USV迭代学习路径跟踪控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于虚拟势场制导的USV迭代学习路径跟踪控制方法，包括：建立USV的非线性数学模型；获取虚拟势场的引力模型和虚拟势场的斥力模型；获取USV的制导模型；获取USV系统的运动学控制器；获取USV系统的动力学控制器，对USV系统进行控制。本发明的一种基于虚拟势场制导的USV迭代学习路径跟踪控制方法，通过建立USV模型的虚拟势场的引力模型和虚拟势场的斥力模型，在制导算法中加入了能够考虑障碍物自身形状的避障机制，解决了现有的自适应控制的避障算法大多把障碍物看作一个质点的问题，使得本发明的避障机制更加的可靠，增强了船舶的自主避碰性能。

本发明授权基于虚拟势场制导的USV迭代学习路径跟踪控制方法在权利要求书中公布了：1.一种基于虚拟势场制导的USV迭代学习路径跟踪控制方法，其特征在于，包括如下步骤： S1：建立USV的非线性数学模型； S2：根据所述USV的非线性数学模型，获取虚拟势场的引力模型和虚拟势场的斥力模型； S3：根据所述虚拟势场的引力模型和虚拟势场的斥力模型，获取USV的制导模型； S4：根据所述USV的制导模型，获取USV系统的运动学控制器； 所述S4中，获取USV系统的运动学控制器方法如下： S41：获取所述USV系统的运动学控制器的运动学误差如下： 7 式中：代表迭代次数为k时实船与P-DVS前进方向位置姿态误差，代表迭代次数为k时实船与P-DVS横漂方向位置姿态误差；代表迭代次数为k时实船与P-DVS航向方向的误差；代表迭代次数为k时船舶前进方向的运动学控制率；代表迭代次数为k时实船位移方向虚拟控制信号在通过滤波器时受到相位偏移和输入噪声的干扰而形成的滤波误差；代表船舶前进方向第k次迭代所对应的速度误差；代表实迭代次数为k时船航向误差虚拟控制器的滤波信号；代表迭代次数为k时船舶转艏角速率的运动学控制率；代表迭代次数为k时实船转艏角速率虚拟控制信号在通过滤波器时受到相位偏移和输入噪声的干扰而形成的滤波误差；代表船舶转艏角速率第k次迭代所对应的误差；代表船舶参考转艏角速率；代表自设计压缩参数，其中，；代表迭代次数为k时实船航向误差虚拟控制信号在通过滤波器时受到相位偏移和输入噪声的干扰而形成的滤波误差；代表迭代次数为k时船舶航向误差的运动学控制率； S42：建立DSC一阶滤波器如下： 8 式中：代表第k次迭代实船位移方向大于零的时间常数；代表第k次迭代实船航向角方向大于零的时间常数；代表是第k次迭代实船航向误差大于零的时间常数；代表船舶航向误差的运动学控制率；代表在时刻的初值；代表在时刻的初值；代表第k次迭代实船位移方向虚拟控制信号；代表在时刻的初值；代表在时刻的初值；为第k次迭代实船航向角方向虚拟控制信号；代表在时刻的初值；代表在时刻的初值；代表实船航向误差虚拟控制信号；代表第k次迭代实船前进方向速度虚拟控制器的滤波信号；代表第k次迭代实船转箱角速度虚拟控制器的滤波信号； S43：获取USV系统的运动学控制器如下： 9 式中：代表实船前进方向位置姿态虚拟控制器正的设计参数；代表实船横漂方向位置姿态虚拟控制器正的设计参数；代表实船航向角方向虚拟控制器正德设计参数；代表船舶前进方向的运动学控制率；代表船舶转艏角速率的运动学控制率； S5：根据所述USV系统的运动学控制器，获取USV系统的动力学控制器，对USV系统进行控制。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人大连海事大学，其通讯地址为：116000 辽宁省大连市甘井子区凌水街道凌海路1号；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

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