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龙图腾网获悉海之韵(苏州)科技有限公司申请的专利一种船艇航行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：CN120447562B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-26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：202510962543.X，技术领域涉及：G05D1/43；该发明授权一种船艇航行控制方法是由杨子恒;周日贵;周卫祥;孙志坚;胡天浩;张卫东;杨淳;胡智焕;刘笑成;高赛飞;陈泰山设计研发完成，并于2025-07-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种船艇航行控制方法在说明书摘要公布了：本发明涉及船艇航行控制领域，具体涉及一种船艇航行控制方法。综合考虑船艇在不同地形和水流条件下的能量消耗、节点到目标的直线距离以及环境风险代价。在复杂水下环境中，能更全面地评估路径优劣，从而搜索出全局较优路径，提高船艇航行效率，减少不必要的航行距离和能量消耗。以实现全局最优路径的搜索。根据船艇实时状态和周围环境生成候选路径，并通过科学的综合评估函数进行筛选。在航行过程中，面对环境变化，能迅速调整路径，确保船艇始终沿着安全、高效的路径前行，能够在复杂多变的水下环境中，实时调整船艇的航行路径，确保任务的顺利执行。尤其适用于无人艇的航行控制。

本发明授权一种船艇航行控制方法在权利要求书中公布了：1.一种船艇航行控制方法，其特征在于：包括如下步骤： A、根据水下数字孪生模型，确认初步路径，包括如下步骤a1-a5： a1、输入目标点，初始化开放列表和关闭列表，将船艇当前位置作为起始节点加入开放列表； a2、选择开放列表中合计代价值最低的节点作为扩展点扩展相邻节点m； a3、判断相邻节点m是否在开放列表和关闭列表中，若否，将相邻节点m加入开放列表，并记录当前扩展点为相邻节点m的父节点；若是，执行下一步； a4、判断由经过扩展点的新路径到相邻节点m的理论能耗是否小于回溯相邻节点m已有父节点的旧路径的理论能耗，若是，更新该相邻节点m的父节点为扩展点；若否，将扩展点移入关闭列表； a5、重复步骤a2-a4，直到扩展到目标点，从目标点回溯父节点形成初始路径； 其中，合计代价值至少包括到对应节点的理论能耗、距离代价值和环境风险代价值之和，距离代价值为对应节点到目标点的直线距离，环境风险代价值由节点所在区域的障碍物密度和地形复杂度确定； B、路径调整，包括如下步骤b1-b4： b1、在船艇沿着初始路径航行过程中，以预设频率，根据当前的位置、运动状态和预设的运动限制条件，生成在未来时间间隔Δt后的若干速度和角速度组合（v,ω），形成动态窗口； b2、对于动态窗口内的每个速度和角速度组合，通过运动学模型计算船艇在Δt时间后的位置和姿态形成候选路径； b3、根据融合模型对每个候选路径进行评估，所述融合模型由船艇虚拟模型和水下数字孪生模型融合生成； b4、选择评估值最优的候选路径作为实时航行路径，并将对应的速度和角速度指令发送至船艇的控制系统； 步骤b2中，运动学模型对应的方程为： xn=x0+vΔtcosθ0，yn=y0+vΔtsinθ0，θn=θ0+ωΔt；（x0,y0）、θ0分别为当前时刻船艇的位置坐标和航向角，xn,yn、θn分别为当前时刻的Δt时刻后船艇的位置坐标和航向角； 步骤b3的评估指标至少包括安全性、目标方向一致性和速度利用率；其中，安全性通过计算候选路径与周围障碍物的最小距离dmin评估，目标方向一致性通过计算候选路径终点与目标点连线和当前航向角的夹角α评估，速度利用率由船艇速度和预设的最大速度相比得到，评估指标的计算函数S=w3α*+w4dmindmax+w5vvm，其中w3、w4、w5为预设权重系数，dmax为预设最大感知距离，vm是最大航行速度，α*=（cosα+1）2； 构建水下数字孪生模型的过程，包括如下步骤c1-c4： c1、采用多波束测深仪进行海底地形数据采集，获取沿航迹的深度剖面数据，用于构建海底地形的初步轮廓； c2、采用侧扫声呐探测水下障碍物及目标物，得到水下物体的距离、形状及反射特性等信息； c3、对步骤c1和c2得到的信息进行去噪处理并将去噪后的信息进行融合以构建水下数字孪生模型； c4、建立基于时间序列的状态空间模型，当有新的传感器数据到达时，利用扩展卡尔曼滤波算法更新水下数字孪生模型状态； 生成融合模型的过程包括：在水下数字孪生模型中创建船艇虚拟模型，输入船艇虚拟模型的参数，通过变换矩阵将船艇在自身坐标系下的参数转换到水下数字孪生模型的全局坐标系中，其中船艇虚拟模型的参数包括船艇外形轮廓尺寸和船艇的出水深度h； 船艇出水深度h=P-P0ρg，其中，P为海水压强，ρ为海水密度，随海水的温度、盐度变化，通过公式ρ=ρ01-γTs-T0+δS-S0计算，ρ0为标准条件下海水密度，Ts为海水温度，T0为标准海水温度，S为盐度，S0为标准盐度，γ、δ为预设常量，g为重力加速度，P0为大气压强；为提高测量精度，采用温度补偿技术，对海水压强P因温度T变化产生的测量误差进行修正，设温度引起的海水压强测量偏差为ΔVT=k1T-Tr+k2T-Tr2，其中k1、k2为预设系数，Tr为参考温度。

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