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龙图腾网恭喜西北工业大学深圳研究院;西北工业大学申请的专利一种引入避障功能的USV轨迹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：CN119759036B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-20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：202510253000.0，技术领域涉及：G05D1/43；该发明授权一种引入避障功能的USV轨迹跟踪控制方法是由刘禄;赵俊;杨静;张晓萌;王艺潞;梁泽栋设计研发完成，并于2025-03-05向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种引入避障功能的USV轨迹跟踪控制方法在说明书摘要公布了：本发明涉及无人水面艇控制技术领域，具体涉及一种引入避障功能的USV轨迹跟踪控制方法，该方法包括根据USV水面运动的数学模型获取非线性控制系统模型；根据非线性控制系统模型构建非线性控制系统的预测模型；定义避障规则；设定预测模型的代价函数；根据当前时刻非线性控制系统的输入通过预测模型，基于避障规则，并在预测时域范围内使代价函数最小化时，获取下一时刻的预测状态。本发明基于模型预测的控制方法对USV的轨迹跟踪控制方法展开研究，并引入避障功能，即当预设的轨迹遇到障碍物时对本方法提出相应的改进方案。

本发明授权一种引入避障功能的USV轨迹跟踪控制方法在权利要求书中公布了：1.一种引入避障功能的USV轨迹跟踪控制方法，其特征在于，包括：构建欠驱动USV在水面运动的数学模型；根据USV水面运动的数学模型获取非线性控制系统模型；根据非线性控制系统模型构建非线性控制系统的预测模型；设定目标点的参考状态，以及障碍物的位置和大小信息；根据USV当前所处的位置以及障碍物的位置定义避障规则；根据预测模型当前的预测状态与参考状态设定预测模型的代价函数；根据当前时刻非线性控制系统模型的输入通过预测模型，基于避障规则，并在预测时域范围内使代价函数最小化时，获取下一时刻的预测状态；其中，预测时域指的是当前时刻与下一时刻之间的时段；根据下一时刻的预测状态控制USV进行航行；所述避障规则如下： 式中，xt，yt为USV在全局坐标系中的位置坐标；xobt,yobt为障碍物的几何中心位置坐标；LA为USV的总长；Lsafe为USV与障碍物之间需要保持的安全距离；Lob为障碍物的几何中心位置与障碍物边上的最长距离；获取下一时刻的预测状态时，包括：当前时刻非线性控制系统的输入包括该系统当前的状态，以及根据当前状态获取预测时域范围内的控制序列；其中，控制序列指的是USV在预测时域中每个时间点的控制向量；根据系统当前的状态以及控制序列中的每个控制向量通过预测模型获取每个控制向量对应的预测状态；基于避障规则，根据当前的预测状态和参考状态之间的偏差使得代价函数最小化，获取最小化所对应的控制向量；根据系统当前的状态以及最小化所对应的控制向量通过预测模型获取下一时刻的预测状态；所述代价函数如下： 式中，，τ表示关于时间变量的微分符号；ΔT表示预测时域；表示在τ时刻的系统输入；表示预测模型当前的预测状态和参考状态之间的偏差；Q和R分别表示正定对称权重对角矩阵。

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西北工业大学深圳研究院;西北工业大学，其通讯地址为：518057 广东省深圳市南山区粤海街道高新南九道45号西北工业大学三航科技大厦25楼2501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”。