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龙图腾网恭喜沈阳理工大学申请的专利一种船舶轨迹跟踪系统状态编码器及其编码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：CN116055000B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-17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：202211488912.9，技术领域涉及：H04L1/00；该发明授权一种船舶轨迹跟踪系统状态编码器及其编码方法是由刘庆泉;金芳;徐至臻;党智慧;郭恒设计研发完成，并于2022-11-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种船舶轨迹跟踪系统状态编码器及其编码方法在说明书摘要公布了：本发明提供一种船舶轨迹跟踪系统状态编码器及其编码方法，涉及网络化控制技术领域。系统状态编码器包括依次连接的信息采集模块、状态解耦模块、初级编码模块、二次编码模块、数据加密模块和信道编码模块。信息采集模块从状态传感器获得船舶轨迹跟踪系统状态采样值，发送给状态解耦模块，并进行状态解耦，经过初级编码模块对解耦后的状态变量进行压缩编码，再采用LZ编码方法对其进行二次编码，将生成的码字发送给数据加密模块进行数据加密，最后经过信道编码模块进行信道编码，将编码后生成的码字发送给发射机，实现被控船舶与管理控制系统的有效信息通信，确保对城市港口或海上航道内各类船舶进行安全管理和有效控制。

本发明授权一种船舶轨迹跟踪系统状态编码器及其编码方法在权利要求书中公布了：1.一种船舶轨迹跟踪系统状态编码器，其特征在于：包括依次连接的信息采集模块、状态解耦模块、初级编码模块、二次编码模块、数据加密模块和信道编码模块； 信息采集模块用于从状态传感器获得船舶轨迹跟踪系统状态采样值Dk；所述信息采集模块设定船舶轨迹跟踪系统状态的采样时间为h秒，并每间隔h秒从状态传感器获得船舶轨迹跟踪系统状态采样值；第k时刻船舶轨迹跟踪系统状态采样值设定为Dk∈Rn，Dk＝[d1kd2k…dnk]T；其中，dik∈R，表示在k时刻第i个状态变量；在k时刻船舶轨迹跟踪系统有n个状态变量需要传输给管理控制系统；信息采集模块对每个时刻的船舶轨迹跟踪系统状态采样值Dk均进行存储，并发送给状态解耦模块； 状态解耦模块用于基于船舶轨迹跟踪系统动态特性，建立系统状态方程，并进行状态解耦，把解耦后的船舶轨迹跟踪系统状态方程和解耦后的船舶轨迹跟踪系统状态发送给初级编码模块；所述状态解耦模块进行解耦的具体方法为： 基于船舶轨迹跟踪系统动态特性，建立系统状态方程，如下所示： Dk+1＝ADk+BUk+FWk 其中，Uk∈Rp是管理控制系统的控制输出；Wk∈Rq是船舶轨迹跟踪系统中产生的噪声和干扰；A、B、F是多维数值矩阵，其值由船舶类型和控制策略来决定； 存在一个实数取值的非奇异矩阵H，设定变换矩阵M为： 其中，mi∈R，i＝1,2,…,n； 表示解耦后的系统状态值，如下式所示： 解耦后的船舶轨迹跟踪系统状态方程变换为： 设定： HBUk＝[u1ku2k…unk]T HFWk＝[w1kw2k…wnk]T 令表示k时刻解耦后的船舶轨迹跟踪系统状态的第i个状态变量，则得到： 则解耦后的船舶轨迹跟踪系统状态如下式所示： 状态解耦模块把解耦后的船舶轨迹跟踪系统状态方程和船舶轨迹跟踪系统状态发送给初级编码模块； 初级编码模块用于对解耦后的船舶轨迹跟踪系统状态的n个状态变量进行初级编码，计算相应的二进制等长码字c1k、c2k、…、cnk，将二进制等长码字c1k、c2k、…、cnk发送给二次编码模块；具体方法如下： 对k时刻第i个解耦后的船舶轨迹跟踪系统状态变量的状态界γik进行更新计算； 令和γik分别表示在k时刻第i个解耦后的船舶轨迹跟踪系统状态变量的压缩状态预测值和状态界，则有： 其中，γik会随着时间变化而变化，在每一次编码前都要重新进行更新计算，计算方法如下： 其中，表示wik的取值上界；ni表示对进行量化时采用的压缩参数； 设定解耦后的船舶轨迹跟踪系统状态变量的压缩参数ni，并计算压缩状态预测值压缩参数ni的计算方法如下： 其中，|·|表示取绝对值符号，表示上取整函数； 计算解耦后的船舶轨迹跟踪系统状态变量的压缩状态预测值计算方法如下： 其中，表示在k-1时刻第i个解耦后的船舶轨迹跟踪系统状态变量的压缩状态值； 基于更新计算后的状态界γik、压缩参数ni和压缩状态预测值计算解耦后的船舶轨迹跟踪系统状态变量的压缩状态值令表示解耦后的船舶轨迹跟踪系统状态变量的压缩状态预测误差值，其计算方法如下： 将区间-γik,γik平均分为ni个小区间，如下所示： 观测解耦后的船舶轨迹跟踪系统状态变量的压缩状态预测误差值位于上面ni个小区间中的哪个小区间，则对应小区间的中点值，就设定为解耦后的船舶轨迹跟踪系统状态变量的压缩状态值 对解耦后的船舶轨迹跟踪系统状态变量的压缩状态值进行编码，计算相应的二进制等长码字cik；将区间-γik,γik平均分得的ni个小区间进行编号：第r个小区间，编号为r；令lik表示二进制等长码字cik的长度，计算方法如下： 观测解耦后的船舶轨迹跟踪系统状态变量的压缩状态预测误差值位于ni个小区间中的哪个小区间，则将对应小区间的编号r转换成长度为lik的二进制数，该二进制数即为二进制等长码字cik； 初级编码模块将二进制等长码字cik发送给二次编码模块； 二次编码模块用于将c1k、c2k、…、cnk合并为一个长度为Lk的二进制序列，采用LZ编码方法对其进行二次编码，生成码字Ck，将生成的码字Ck发送给数据加密模块；长度Lk计算公式如下所示： 二次编码模块将生成的码字Ck发送给数据加密模块； 数据加密模块用于采用DES密码算法对码字Ck进行数据加密，生成长度为Lk的二进制序列Gk，并将Gk发送给信道编码模块； 信道编码模块用于采用二元Nk，Lk汉明码的编码方法，对二进制序列Gk进行信道编码，将编码后生成的码字发送给发射机。

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