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龙图腾网获悉中国船舶科学研究中心;深海技术科学太湖实验室申请的专利一种小水线面双体船首尾稳定鳍联合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：CN116654201B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-12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：202310668469.1，技术领域涉及：B63B39/06；该发明授权一种小水线面双体船首尾稳定鳍联合控制方法是由郭昂;侯小军;倪其军;周爱国;朱锋;鲍家乐;承涵设计研发完成，并于2023-06-07向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种小水线面双体船首尾稳定鳍联合控制方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种小水线面双体船首尾稳定鳍联合控制方法，包括小水线面双体船，所述小水线面双体船首部的内舷侧安装有对称布置有首鳍，小水线面双体船尾部的内舷侧安装有对称布置有尾鳍，小水线面双体船上搭载控制系统、环境感知传感器和船体姿态传感器；首尾稳定鳍联合控制方法包括八个操作步骤。通过得到船体阻力与首鳍攻角以及尾鳍攻角之间的工程经验公式以及小水线面双体船的纵向稳定方程，从而求得船体阻力最低时，首鳍与尾鳍调节转角值，为小水线面双体船稳定航行控制提供理论指导，通过联合控制首尾鳍即可达到在保证船体阻力最低的同时满足船舶的纵向稳定性需求。

本发明授权一种小水线面双体船首尾稳定鳍联合控制方法在权利要求书中公布了：1.一种小水线面双体船首尾稳定鳍联合控制方法，其特征在于：包括小水线面双体船，所述小水线面双体船首部的内舷侧安装有对称布置的首鳍（1），小水线面双体船尾部的内舷侧安装有对称布置的尾鳍（2），小水线面双体船上搭载控制系统、环境感知传感器和船体姿态传感器； 首尾稳定鳍联合控制方法包括如下操作步骤： S1.建立航行状态下小水线面双体船的数据库，数据库中包括小水线面双体船的船体、首鳍（1）和尾鳍（2）的结构参数和尺寸参数； S2.小水线面双体船的船速为时，通过水池试验方法得到小水线面双体船的船体阻力与首鳍（1）的攻角以及尾鳍（2）的攻角之间的工程经验公式（式1）： （式1） （式1）中，表示小水线面双体船的船体阻力；表示小水线面双体船的船速；表示首鳍（1）的攻角；表示尾鳍（2）的攻角；表示常数，由水池试验方法拟合测得； S3.小水线面双体船在航行工况下，设来流的流速为，则来流水动力作用在首鳍（1）上的合力由下式得到： 式中，表示来流水动力作用在首鳍（1）上的合力，合力与水平方向的夹角为； 表示首鳍（1）鳍面阻力，为合力平行于来流方向的分量，； 表示首鳍（1）鳍面升力，为合力垂直于来流方向的分量，； 表示来流的密度； 表示来流的流速，，式中，表示小水线面双体船的船速，表示小水线面双体船船体在首鳍（1）处的伴流系数； 表示首鳍（1）的总面积； 表示来流对首鳍（1）的阻力系数； 表示来流对首鳍（1）的升力系数； 从而可以得到来流水动力作用在首鳍（1）上的合力对小水线面双体船船体的扭矩由下式可得： 式中，表示来流水动力作用在首鳍（1）上的合力对小水线面双体船船体的扭矩； 表示合力的向量； 表示小水线面双体船船体的漂心到首鳍（1）压力中心点的距离向量； 表示来流水动力作用在首鳍（1）上的合力，合力与水平方向的夹角为； 表示小水线面双体船船体的漂心到首鳍（1）压力中心点的距离，小水线面双体船船体漂心到首鳍（1）压力中心点的连线与水平方向的夹角为，，表示小水线面双体船初始状态或水平状态时小水线面双体船船体漂心到首鳍（1）压力中心点连线与水平线的夹角，表示小水线面双体船在一个纵摇周期内的纵摇幅值角； 表示向量与的夹角，，表示合力与水平方向的夹角，表示小水线面双体船船体漂心到首鳍（1）压力中心点的连线与水平方向的夹角； 表示首鳍（1）鳍面阻力，为合力平行于来流方向的分量，； 表示首鳍（1）鳍面升力，为合力垂直于来流方向的分量，； 表示来流的密度； 表示来流的流速，，式中，表示小水线面双体船的船速，表示小水线面双体船船体在首鳍（1）处的伴流系数； 表示首鳍（1）的总面积； 表示来流对首鳍（1）的阻力系数； 表示来流对首鳍（1）的升力系数； S4.来流水动力作用在尾鳍（2）上的合力由下式得到： 式中，表示来流水动力作用在尾鳍（2）上的合力，合力与水平方向的夹角为； 表示尾鳍（2）鳍面阻力，为合力平行于来流方向的分量，； 表示尾鳍（2）鳍面升力，为合力垂直于来流方向的分量，； 表示来流的密度； 表示来流的流速，，式中，表示小水线面双体船的船速，表示小水线面双体船船体在尾鳍（2）处的伴流系数； 表示尾鳍（2）的总面积； 表示来流对尾鳍（2）的阻力系数； 表示来流对尾鳍（2）的升力系数； 从而可以得到来流水动力作用在尾鳍（2）上的合力对小水线面双体船船体的扭矩由下式可得： 式中，表示来流水动力作用在尾鳍（2）上的合力对小水线面双体船船体的扭矩； 表示合力的向量； 表示小水线面双体船船体的漂心到尾鳍（2）压力中心点的距离向量； 表示来流水动力作用在尾鳍（2）上的合力，合力与水平方向的夹角为； 表示小水线面双体船船体的漂心到尾鳍（2）压力中心点的距离，小水线面双体船船体漂心到尾鳍（2）压力中心点的连线与水平方向的夹角为，，表示小水线面双体船初始状态或水平状态时，小水线面双体船船体漂心到尾鳍（2）压力中心点连线与水平线的夹角，表示小水线面双体船在一个纵摇周期内的纵摇幅值角； 表示向量与的夹角，，表示合力与水平方向的夹角，表示小水线面双体船船体漂心到尾鳍（2）压力中心点的连线与水平方向的夹角； 表示尾鳍（2）鳍面阻力，为合力平行于来流方向的分量，； 表示尾鳍（2）鳍面升力，为合力垂直于来流方向的分量，； 表示来流的密度； 表示来流的流速，，式中，表示小水线面双体船的船速，表示小水线面双体船船体在尾鳍（2）处的伴流系数； 表示尾鳍（2）的总面积； 表示来流对尾鳍（2）的阻力系数； 表示来流对尾鳍（2）的升力系数； S5.首鳍（1）与尾鳍（2）分别位于小水线面双体船船体漂心的前后方，来流水动力作用在首鳍（1）与尾鳍（2）上的合力产生的扭矩相反，则小水线面双体船首、尾鳍扭矩总和； 根据步骤S3.得到的来流水动力作用在首鳍（1）上的合力对小水线面双体船船体的扭矩与步骤S4.得到的来流水动力作用在尾鳍（2）上的合力对小水线面双体船船体的扭矩即可得到小水线面双体船首、尾鳍扭矩总和； S6.通过小水线面双体船上搭载的环境感知传感器获取小水线面双体船航行所处的海况，通过船体姿态传感器获取小水线面双体船的纵向姿态，即纵摇周期和一个纵摇周期内的纵摇角； 根据船舶基本原理，对于小倾角倾斜或摇动，克服该纵摇角需要的力矩， 式中，表示小水线面双体船的排水量； 表示船舶纵稳性高； 从而得到小水线面双体船的纵向稳定方程： （式2） （式2）中，表示步骤S5.中得到的小水线面双体船首、尾鳍扭矩总和； 表示克服一个纵摇周期内的纵摇角需要的力矩； S7.根据航行海况、小水线面双体船的船速、一个纵摇周期内的纵摇角和纵摇周期，由（式1）和（式2）可以得到在小水线面双体船的船体阻力最小的条件下，得到首鳍（1）的攻角以及尾鳍（2）的攻角； 此时，首鳍（1）以小水线面双体船船体为参照的转角值为，尾鳍（2）以小水线面双体船船体为参照的转角值为，首鳍（1）与尾鳍（2）转动周期，表示小水线面双体船的纵摇周期； S8.小水线面双体船在航行过程中，根据实时的航行海况、小水线面双体船的船速、一个纵摇周期内的纵摇角和纵摇周期，控制系统按照步骤S7.中得到相应的首鳍（1）与尾鳍（2）转动周期、首鳍（1）以小水线面双体船船体为参照的转角值、尾鳍（2）以小水线面双体船船体为参照的转角值，控制首鳍（1）与尾鳍（2）的转动角，从而保证小水线面双体船的纵向稳定性，并能使小水线面双体船船体阻力最低。

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