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龙图腾网获悉华中科技大学申请的专利融合CFD的水下航行器闭环运动控制仿真方法及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：CN119148502B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-29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：202411260725.4，技术领域涉及：G05B11/42；该发明授权融合CFD的水下航行器闭环运动控制仿真方法及装置是由向巩;王俊杰;向先波;杨少龙设计研发完成，并于2024-09-10向国家知识产权局提交的专利申请。

本融合CFD的水下航行器闭环运动控制仿真方法及装置在说明书摘要公布了：本申请属于运动控制技术领域，具体公开了一种融合CFD的水下航行器闭环运动控制仿真方法及装置。本申请根据水下航行器在上一时刻的位姿，采用N‑S方程等流体动力学理论计算当前时刻施加到航行器上的流场力与流场力矩；结合闭环控制算法根据位姿偏差计算出的其在当前时刻所需控制力和控制力矩，作为输入给到航行器六自由度运动方程，进行运动控制仿真。这使得航行器在下一时刻的位姿发生变化，会引起流场、流体作用力及位姿偏差的变化，因此需要更新位姿并循环计算，直到位姿偏差在预设范围内为止。该方法实现了对水下航行器航行运动的精确模拟和实时反馈，显著提高了控制精度，更贴近实际操控过程，为实际的调参、控制方法验证等提供了重要支撑。

本发明授权融合CFD的水下航行器闭环运动控制仿真方法及装置在权利要求书中公布了：1.一种融合CFD的水下航行器闭环运动控制仿真方法，其特征在于，应用于仿真软件，包括： 根据水下航行器在上一时刻的第一位姿与目标位姿之间的偏差，获取所述水下航行器在当前时刻的所需的控制力和控制力矩； 根据所述控制力、所述控制力矩、所述水下航行器在当前时刻所受到的流场力和流场力矩，获取所述水下航行器在下一时刻的第二位姿； 基于所述第二位姿对所述第一位姿进行更新，直至更新后的所述第一位姿与所述目标位姿之间的偏差在预设范围内为止； 基于所述水下航行器在各个时刻的流场力、流场力、流场力矩、控制力、控制力矩和水下航行器多自由度运动方程，对所述水下航行器进行控制仿真； 所述根据所述控制力、所述控制力矩、所述水下航行器在当前时刻所受到的流场力和流场力矩，获取所述水下航行器在下一时刻的第二位姿，包括： 基于水下航行器多自由度运动方程，获取所述水下航行器的角速度和质心的速度； 基于所述角速度和所述质心的速度，获取所述第二位姿； 其中，所述水下航行器多自由度运动方程具体为： ； ； 式中，为所述水下航行器的质量与所述水下航行器的附加质量之和，为水下航行器的质心的速度，为所述流场力，为由多体约束或关节产生的外力，为所述控制力，为当前时刻，为惯性矩张量，为所述水下航行器的角速度，为所述流场力矩，为由多体约束或关节产生的外力矩，为所述控制力矩； 所述基于所述角速度和所述质心的速度，获取所述第二位姿，包括： 基于如下公式，计算所述第二位姿； ； ； ； ； ； ； 式中，、和为所述第二位姿中的第二位置分别在横轴方向、纵轴方向和竖轴方向上的位置分量，为下一时刻，为当前时刻，、和为所述质心的速度分别在横轴方向、纵轴方向和竖轴方向上的速度分量，、和为所述第二位姿中的第二姿态分别在横轴方向、纵轴方向和竖轴方向上的转动角度分量，、和为所述水下航行器的角速度分别在横轴方向、纵轴方向和竖轴方向上的角速度分量，为下一时刻与当前时刻之间的间隔。

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