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龙图腾网获悉中国船舶集团有限公司第七〇九研究所申请的专利一种多无人艇编队包含控制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：CN119717800B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-17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：202411798602.6，技术领域涉及：G05D1/43；该发明授权一种多无人艇编队包含控制方法及装置是由沈心乐设计研发完成，并于2024-12-09向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种多无人艇编队包含控制方法及装置在说明书摘要公布了：本发明涉及自动控制技术领域，提供了一种多无人艇编队包含控制方法及装置。本发明根据无人艇的运动学模型和动力学模型，分别构建编队层制导律及包含层制导律，以确定每艘无人艇的位置及速度；构建分布式固定时间观测器，以估计无人艇的状态信息和集总扰动；构建固定时间微分器，通过所述固定时间微分器估计无人艇的加速度信息；基于以上信息构建编队包含双层控制律，并据此控制编队层及包含层的无人艇；其中，本发明解决了现有技术的无人艇系统中无人艇的观测误差往往无法在同一时刻收敛到平衡点，导致无人艇系统的实用性差，严重影响任务执行的性能及效果的问题。

本发明授权一种多无人艇编队包含控制方法及装置在权利要求书中公布了：1.一种多无人艇编队包含控制方法，其特征在于，包括： 根据无人艇的运动学模型和动力学模型，分别构建编队层制导律及包含层制导律； 构建分布式固定时间观测器； 构建固定时间微分器，通过所述固定时间微分器估计无人艇的加速度信息； 根据所述编队层制导律、所述包含层制导律、所述分布式固定时间观测器和所述固定时间微分器，构建编队包含双层控制律；通过所述编队包含双层控制律控制编队层及包含层的无人艇； 所述编队层制导律表示为： ； 所述包含层制导律的公式为： ； 其中，表示跟随层无人艇的期望航向，表示跟随层无人艇的期望速度，跟随层无人艇的合速度表示，表示跟随层无人艇在y轴上的跟踪误差，表示无人艇i的横向速度，、、、和均为预设正奇数，表示超级领导者无人艇的航向，，表示无人艇i前向速度，表示领导层无人艇的期望航向，表示领导层无人艇的期望速度，领导层无人艇的合速度表示，表示领导层无人艇在y轴上的跟踪误差； 所述分布式固定时间观测器表示为： ； 其中，，表示第艘无人艇，表示第艘无人艇的x轴位置信息估计值，表示第艘无人艇的y轴位置信息估计值，表示第艘无人艇的航向信息估计值，，表示第艘无人艇的前向速度估计值，表示第艘无人艇的横向速度估计值，表示第艘无人艇的角速度估计值，表示第艘无人艇的速度信息的估计值，，表示第艘无人艇的前向扰动估计值，表示第艘无人艇的横向扰动估计值，表示第艘无人艇的角度方向扰动估计值,表示第艘无人艇的扰动信息的估计值，为第一增益系数，，，，，，，为常数，、、、、和均为大于0的预设参数，表示观测器观测误差，表示无人艇惯性矩阵的逆矩阵，表示无人艇输出的控制量，表示，表示，，表示符号函数； 所述固定时间微分器为： ； 其中，表示对期望角速度的n阶导，表示期望航向角，表示，表示，，、、和均表示第二增益系数，，，，，，； 所述根据所述编队层制导律、所述包含层制导律、所述分布式固定时间观测器和所述固定时间微分器，构建编队包含双层控制律包括：定义滑模面；基于所述滑模面、所述编队层制导律、所述包含层制导律、所述分布式固定时间观测器和所述固定时间微分器，确定编队包含双层控制律； 所述编队包含双层控制律表示为： ； 其中，表示编队层无人艇的双层控制律，表示包含层无人艇的双层控制律，表示无人艇在纵向上的总和质量，表示无人艇在垂向上的总和质量，表示无人艇的前向扰动估计值，表示无人艇的横向扰动估计值，表示无人艇的角度方向扰动估计值，表示无人艇的期望航向的二阶导数，表示饱和函数，、和均为增益系数，表示无人艇的航向误差的导数及无人艇的航向误差的次幂，表示饱和上限值，为大于零的常数，表示无人艇的航向误差的导数及无人艇的航向误差的次幂，表示无人艇的期望航向与实际航向误差，表示无人艇的期望速度与实际速度误差，、和均为大于零的常数，、、和均为正奇数，并且满足，，为符号函数； 所述滑模面表示为： ； 其中，表示无人艇航向的滑模面表达式，表示无人艇速度的滑模面表达式，，，表示对无人艇速度的估计值，表示无人艇速度的期望值，表示对无人艇航向的估计值，表示无人艇航向的估计值，表示无人艇的运行时间，表示定积分自变量，表示第五增益系数，和均为正数，表示幂指数，，表示幂指数，。

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