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龙图腾网恭喜山东省科学院海洋仪器仪表研究所申请的专利一种无人艇编队的路径规划和避障的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：CN119882758B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-06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：202510386282.1，技术领域涉及：G05D1/43；该发明授权一种无人艇编队的路径规划和避障的方法是由杨德龙;万俊贺;孙泽强;李辉;于振;谢思意;石嘉茜;徐莹设计研发完成，并于2025-03-31向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种无人艇编队的路径规划和避障的方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种无人艇编队的路径规划和避障的方法，涉及编队路径规划技术领域，包括系统初始化与基础设置；运用量子遗传算法，将量子染色体解码为实际路径，筛选出最优路径，并将最优路径离散化处理，得到全局导航路径；依据编队特性及参考队形构建跟随者导航路径，跟随者起步时调整初始化队形，同时建立起与领航者的通信链路，跟随者运用改进人工势场法局部避障，进行局部队形调整；检测到动态障碍物，用改进势场法重新计算受力，对重规划路段的局部路径进行优化；判断是否到达目标点，若到达，则结束，若未到达，则循环执行，直至到达目标点。本发明使编队系统在动态未知环境中保持队形稳定，实现安全避障与路径最优的目标。

本发明授权一种无人艇编队的路径规划和避障的方法在权利要求书中公布了：1.一种无人艇编队的路径规划和避障的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，对复杂海上环境进行二维地图栅格化，设置参考队形及对应的队形阈值，明确无人艇初始信息，初始化量子遗传算法的参数及改进人工势场法的引力与斥力参数；步骤2，运用量子遗传算法，将量子染色体解码为实际路径，权衡各路径适应度、路径长度、躲避障碍物所消耗的资源或产生的偏离、平滑度，筛选出最优路径，并将最优路径离散化处理，得到全局导航路径；步骤3，依据编队特性以及步骤1设定的参考队形构建跟随者导航路径，跟随者起步时调整初始化队形，使其与编队整体布局相契合，同时建立起与领航者的通信链路，跟随者运用改进人工势场法局部避障，进行局部队形调整；步骤4，检测到动态障碍物，触发局部路径重规划，用改进势场法重新计算受力，重复步骤2对重规划路段的局部路径进行优化；步骤5，判断是否到达目标点，若到达，则结束，若未到达，则循环执行步骤1-4，直至到达目标点;所述步骤3具体包括：步骤3.1，以编队特性与参考队形为基础，构建跟随者初始导航路径；步骤3.2，实时更新位置，计算障碍物的斥力与目标引力，增加虚拟障碍物，优化斥力函数，计算合力方向，调整局部路径；基于合力方向优化路径，跟随者在避障同时向领航者靠拢；步骤3.3，监测队形距离，若在阈值内，领航者按速行进，跟随者局部微调；若不在阈值内，修正跟随者的速度，领航者速度不变，回归阈值后再进行局部调整;所述步骤3.3中引入无人艇编队同类斥力，同类互斥力公式为： ; ;其中,代表同类斥力系数；表示为平滑核函数，表示为一个距离参数；表示同类艇设定的安全距离；表示分层安全距离；n表示径向单位向量；表示航向权重系数；表示无人艇航向之间的夹角；表示切向单位向量。

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