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龙图腾网获悉天津大学申请的专利无人机的三维速度避障方法和三维速度避障装置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：CN116610151B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-20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：202310763013.3，技术领域涉及：G05D1/46；该发明授权无人机的三维速度避障方法和三维速度避障装置是由鲜斌;王印鑫设计研发完成，并于2023-06-27向国家知识产权局提交的专利申请。

本无人机的三维速度避障方法和三维速度避障装置在说明书摘要公布了：本公开提供了一种无人机的三维速度避障方法和三维速度避障装置。该方法包括根据无人机的位置信息和障碍物的位置速度信息，分别构建惯性坐标系、机体坐标系、球形保护区域和切点圆形区域；根据预设斥力势场的中心和球形保护区域生成势场模型，并在障碍物的位置信息的位置向量的模满足预设条件的情况下基于势场模型生成径向速度；根据预设碰撞锥的顶点坐标和第一旋转矩阵得到点集合；根据目标点的位置信息和旋转角度确定第二旋转矩阵，对顶点坐标、切点圆形区域和点集合进行处理得到边界点集；根据边界点集和离散后的第一参变量确定无人机朝向目标点的速度量；根据第三旋转矩阵、速度量和径向速度生成无人机避开障碍物飞向目标点的目标速度分量。

本发明授权无人机的三维速度避障方法和三维速度避障装置在权利要求书中公布了：1.一种无人机的三维速度避障方法，包括： 根据所述无人机的位置信息和障碍物的位置速度信息，分别构建惯性坐标系、无人机的机体坐标系、所述障碍物的球形保护区域和切点圆形区域，其中，所述切点圆形区域表征从所述无人机的位置信息发出且与所述球形保护区域相切的切点所构成的圆形区域； 根据预设斥力势场的中心和所述球形保护区域，生成势场模型，并在所述障碍物的位置信息在所述机体坐标系中的位置向量的模满足预设条件的情况下，基于所述势场模型生成径向速度； 根据预设碰撞锥在所述机体坐标系的顶点坐标和第一旋转矩阵，得到点集合，其中，所述第一旋转矩阵用于将锥坐标系转换为所述机体坐标系，所述锥坐标系是基于预设旋转规则对所述机体坐标系进行旋转得到的，所述点集合表征从所述无人机的位置信息发出且与所述球形保护区域相切的多个射线在所述碰撞锥的锥侧面形成的多个点的集合； 根据目标点在机体坐标系中的位置信息和避障平面的旋转角度，确定第二旋转矩阵，并基于所述第二旋转矩阵，利用第一参变量对所述顶点坐标、所述切点圆形区域和所述点集合进行处理，得到避障平面上的边界点集，其中，所述第二旋转矩阵用于将避障平面坐标系转换到所述机体坐标系； 根据所述边界点集和离散后的第一参变量，确定所述无人机在所述避障平面坐标系中朝向所述目标点的速度量； 基于所述无人机与所述障碍物的距离位于预设位置范围，根据第三旋转矩阵、所述速度量和所述径向速度中的至少一个，生成所述无人机避开所述障碍物飞向所述目标点的目标速度分量，包括： 根据所述旋转角度生成所述第三旋转矩阵，其中，所述第三旋转矩阵是根据所述旋转角度生成的用于将所述机体坐标系转换为所述避障平面坐标系； 在所述无人机与所述障碍物的距离位于预设位置范围内的情况下，根据所述第三旋转矩阵、所述速度量和所述径向速度，生成第一速度分量，所述目标速度分量包括所述第一速度分量； 在所述无人机与所述障碍物的距离小于预设位置范围内的情况下，根据所述径向速度，生成第二速度分量； 在所述无人机与所述障碍物的距离大于预设位置范围内的情况下，根据所述第三旋转矩阵和所述速度量，生成第三速度分量，所述目标速度分量还包括第二速度分量和或第三速度分量。

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