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龙图腾网获悉集美大学申请的专利一种基于预设时间干扰观测器的水面水下异构协同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：CN119758736B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-02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：202411940482.9，技术领域涉及：G05B13/04；该发明授权一种基于预设时间干扰观测器的水面水下异构协同控制方法及装置是由吴德烽;胡瑞林;游政;武东杰;黎国强;涂婉丽;钟尚坤;刘启俊;张卫东;孙志坚设计研发完成，并于2024-12-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于预设时间干扰观测器的水面水下异构协同控制方法及装置在说明书摘要公布了：本发明提出一种基于预设时间干扰观测器的水面水下异构协同控制方法及装置，控制方法主要为：水面无人船控制器根据指定的期望轨迹、无人船本体实际状态信息以及观测器得到的补偿值计算期望控制力矩；水下无人航行器控制器根据制导方法得到的期望轨迹、水面无人船的实际状态信息、水下无人航行器本体实际状态信息以及观测器得到的补偿值计算期望控制力矩；实现水面无人船与水下无人航行器异构协同控制。本发明融合垂直投影与视线法完成水面水下异构协同控制的制导；利用预设时间干扰观测器估计外界干扰，并补偿于控制器中以提高系统的抗干扰能力，提出的改进自适应积分终端滑模控制方法在增加系统跟踪精度的同时，提高了系统的鲁棒性和快速性。

本发明授权一种基于预设时间干扰观测器的水面水下异构协同控制方法及装置在权利要求书中公布了：1.一种基于预设时间干扰观测器的水面水下异构协同控制方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1、岸基设备根据任务目标发送期望轨迹给水面无人船； 步骤2、水面无人船通过无线电模块获得期望轨迹，并通过定位系统获取无人船本体状态信息； 步骤3、水下无人航行器通过水声通信机获取水面无人船状态信息，通过光纤惯导装置获取水下无人航行器本体状态信息； 步骤4、水面无人船控制器根据指定的期望轨迹、无人船本体实际状态信息以及预设时间干扰观测器得到的补偿值进行分析计算，得到期望控制力矩；水下无人航行器控制器根据制导方法得到的期望轨迹、水面无人船的实际状态信息、水下无人航行器本体实际状态信息以及预设时间干扰观测器得到的补偿值进行分析计算，得到期望控制力矩； 步骤5、水面无人船控制器和水下无人航行器控制器分别将计算得到的控制力矩指令下发至水面无人船控制器和水下无人航行器的推进器，实现水面无人船与水下无人航行器异构协同控制； 步骤6、水面无人船和水下无人航行器在协同航行到任务位置时，启动侧扫声呐和下视多波束声呐，对任务区域进行目标探测； 所述步骤4包括如下具体步骤： 步骤4.1、建立水面无人船与水下无人航行器混合运动模型；所述水面无人船与水下无人航行器混合运动模型包括水面无人船-水下无人航行器混合系统的非线性运动学模型和非线性动力学模型； 步骤4.2、通过视线法融合垂直投影构建水面无人船相对于参考轨迹的轨迹偏差和水下无人航行器相对于水面无人船的参考轨迹偏差； 步骤4.3、构建预设时间干扰观测器，用以估计外界对于水面水下异构协同系统作业时的干扰因素； 步骤4.4、基于预设时间干扰观测器的外界干扰估计值和改进自适应积分终端滑模控制方法，进行控制律的设计，以计算期望控制力矩； 所述步骤4.3中采用以下方法分别构造水面无人船或水下无人航行器的预定时间干扰观测器： 其中，用于表示水面无人船或水下无人航行器重量惯性和水动力附加的惯性组成的 矩阵，用于表示水面无人船在惯性坐标系下的速度向量或水下无人航行器在附体坐标系 下的速度向量；和均为需设计的正定参数对角矩阵，表示对扰动的估计；的选择 满足；是用于定时控制器的设计的时变函数： 其中，为正设计参数，表示最大允许稳定时间；是干扰观 测器的辅助状态向量，通过以下自适应律更新： 其中为设计参数，满足，是恒等向量；为科里奥利-向心矩阵；为 水动力阻尼参数矩阵，为由重力浮力产生的恢复力和力矩，为水面无人船推进器或 水下无人航行器推进器控制输入的控制向量。

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