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龙图腾网获悉烟台哈尔滨工程大学研究院申请的专利基于共识算法的USV-AUV协同导航网络拓扑结构动态优化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：CN121384051B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-17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：202511983003.6，技术领域涉及：G01C21/20；该发明授权基于共识算法的USV-AUV协同导航网络拓扑结构动态优化方法是由赵庆龙;王岩岩;程森;韩硕晨;祝海涛;周釜旭;董千慧设计研发完成，并于2025-12-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于共识算法的USV-AUV协同导航网络拓扑结构动态优化方法在说明书摘要公布了：本发明公开了基于共识算法的USV‑AUV协同导航网络拓扑结构动态优化方法，涉及海洋无人系统协同导航技术领域，包括根据水面无人艇与自主水下航行器间的定位方程通过偏微分法构建自主水下航行器定位误差与水面无人艇、自主水下航行器间距离量测误差和水面无人艇间位置误差的关系；利用最优估计准则设计定位精度评价函数；利用交替方向乘子法对评价函数求取最优解，同时通过共识算法对编队中心进行一致性估计并对动态编队参数进行调整，获得最优拓扑结构；实时获取编队航行器数量，若编队航行器数量发生变化，则迭代，若编队航行器数量没有变化，则保持拓扑结构。本发明动态适应性强，约束协同优化，安全裕度提升，鲁棒性增强。

本发明授权基于共识算法的USV-AUV协同导航网络拓扑结构动态优化方法在权利要求书中公布了：1.基于共识算法的USV-AUV协同导航网络拓扑结构动态优化方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1，根据水面无人艇与自主水下航行器间的定位方程通过偏微分法构建自主水下航行器定位误差与水面无人艇、自主水下航行器间距离量测误差和水面无人艇间位置误差的关系； 步骤2，基于步骤1建立的自主水下航行器定位误差与距离量测误差和水面无人艇间位置误差的关系，利用最优估计准则设计定位精度评价函数； 步骤3，利用交替方向乘子法对评价函数求取最优解，同时通过共识算法对编队中心进行一致性估计并对动态编队参数进行调整，获得异构协同导航定位系统的最佳队形以及水面无人艇与自主水下航行器间的最佳距离信息； 步骤4，实时获取编队航行器数量，若编队航行器数量发生变化，则重复步骤3，若编队航行器数量没有变化，则保持步骤3所得的拓扑结构； 所述步骤3具体为： 步骤3.1，采用交替方向乘子法对步骤2所得的定位精度评价函数进行寻优； 步骤3.2，采用共识算法对编队中心的一致性进行估计，具体为： ； 其中，为每个航行器维护对编队中心的局部估计，为邻域共识增益；为观测修正增益；为第个航行器基于局部观测得到的编队中心估计；Ni为航行器的邻居集合，为根据观测质量动态调整的权重，l为邻居集合Ni中的航行器，为根据航行器邻居集合Ni中的航行器的观测质量动态调整的权重，为航行器邻居集合中的航行器护对编队中心的局部估计； 步骤3.3，设计基于约束违反程度的自适应参数调整机制，并将编队缩放因子作为一致性变量，每个航行器根据本地观测和邻域信息更新编队缩放因子； 所述步骤3.3中基于约束违反程度的自适应参数调整机制具体为：定义约束违反程度指标为距离约束违反程度、方位角约束违反程度、俯仰角约束违反程度；基于约束违反程度，惩罚参数的调整采用增长策略，当约束违反程度超过阈值时，增加相应的惩罚参数，直到达到预设的上界；步长参数采用衰减策略，随着迭代次数增加逐渐减小；共识参数根据共识误差进行调整，采用指数衰减形式。

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烟台哈尔滨工程大学研究院，其通讯地址为：264003 山东省烟台市经济技术开发区长江路1号444室；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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