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龙图腾网获悉福州大学申请的专利一种水面水下无人机跨域协同运动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：CN117991814B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-14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：202410162625.1，技术领域涉及：G05D1/485；该发明授权一种水面水下无人机跨域协同运动控制方法是由李劲林;汪帅帅;钟舜聪设计研发完成，并于2024-02-05向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种水面水下无人机跨域协同运动控制方法在说明书摘要公布了：本发明提出一种水面水下无人机跨域协同运动控制方法，涉及水面及水下无人机控制技术领域，此协同控制系统基于水下机器人的广角相机和水面无人船上安装的灯光组合进行实现。水面水下无人机协同运动控制系统是为了实现水下机器人对水面无人艇的跟随运动。水下机器人通过搭载相机检测水面无人艇上的灯光，并通过监测灯光在图像中坐标的变化量实现水下机器人的运动调控。采用协同算法，水下机器人根据水面无人艇的运动信息，实时调整航行方向和速度，以确保持续跟随水面无人艇。此协同控制系统利用水下机器人的视觉感知，实现了水面水下无人机之间的智能协同运动，为水下探测与水面监测等协同作业提供了一种简单且易于实现的解决方案。

本发明授权一种水面水下无人机跨域协同运动控制方法在权利要求书中公布了：1.一种水面水下跨域协同运动无人机的控制方法，其特征在于，无人机包括水下机器人ROV和水面无人船USV；所述水下机器人ROV本体包括左右侧板、上下侧板、耐压舱、密封元器件构成水下机器人ROV的整体框架，所述水下机器人整体框架上安装4个水平推进器和2个垂直推进器，电子元器件、嵌入式计算机及水下广角相机并密封在耐压舱体内；所述水面无人船USV为双桨一体式，通过差速的方式调节，水面无人船USV外侧安装三颗照明光源，该照明光源作为水下机器人ROV识别水面无人船USV的重要标识，水面无人船USV舱内部装有北斗-GPS定位、无线通信、电源、电子调速器以及嵌入式计算机； 包括以下步骤： 步骤S1：配置水下机器人ROV的相机，确保其处在水下不同环境都可正常使用，并且保证能够拍摄并检测到水面无人船USV上的用于标识的灯光； 步骤S2：使用能够识别到无人艇上的光源以及检测光源在图像中的像素坐标值的图像处理算法； 步骤S3：水下机器人通过相机实时捕捉水面无人艇的每一帧图像，然后运用图像处理算法来检测图像坐标中灯光的位置，获取相应的像素坐标值； 步骤S4：基于图像中像素坐标值的变化量，计算出水下机器人相对于水面无人艇的速度和方向角度变化； 步骤S5：设计协同运动规划算法，基于持续地获取水面无人艇上灯光的位置信息，实时调整运动控制策略； 步骤S6：基于上述步骤将最终的结果转化到无人机的推进器上，实现无人机的协同运动； 采用Otsu方法确保在不同环境下获得良好的二值化效果；Otsu方法通过最小化类内方差和最大化类间方差的方式自适应地确定图像阈值；Otsu方法假设图像包含两个类即前景和背景，并寻找一个阈值，使得两个类之间的方差最大，而各自类内方差最小；Otsu方法的首先需要计算图像的灰度直方图： ，其中ni是灰度级别为i的像素数量，N为图像的像素总数，p为出现的概率；因此对于累积到灰度级别i的累积概率Pi为： ，对于灰度级别从0到k的平均灰度u为： ，根据上述公式，对于每一个可能的阈值t，假设小于阈值t的平均灰度级别为，大于阈值t的平均灰度级别为，则对于阈值为t两侧的局部方差分别为： ，，对于每一个可能得阈值t，其类内方差和类间方差计算如下： ，，式中为整个图像的平均灰度值，对于类间方差和类内方差有如下结论： ，上式中表示图像的总方差为一个定值，当最大化类间方差时，即最小化类内方差，能够使得式最大化的灰度级别k就是所求的最优阈值。

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