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龙图腾网获悉中国人民解放军海军大连舰艇学院申请的专利基于多邻域规则格网的舰船最短时间航线自动规划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：CN116678422B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-13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：202310849442.2，技术领域涉及：G01C21/20；该发明授权基于多邻域规则格网的舰船最短时间航线自动规划方法是由张立华;戴泽源;贾帅东;周寅飞设计研发完成，并于2023-07-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于多邻域规则格网的舰船最短时间航线自动规划方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于多邻域规则格网的舰船最短时间航线自动规划方法，属于海洋测绘技术领域。首先读取基于多幅电子海图融合的碍航区数据集；构建规则格网划分舰船航行空间，通过多邻域链接提升空间划分的连通性；去除同碍航区相交的无效链接；读取舰船历史航迹数据，结合水文气象数据构建水文气象要素对舰船航行状态的影响模型；读取实时水文气象数据，采用航路窗口约束的改进A*算法实现航线的动态迭代；自起点开始迭代求解航线，直至终点。本发明将海洋环境信息定量引入舰船航线规划过程，克服了现有最短时间航线规划方法搜索方向单一且依赖经验公式的不足；能够智能地规避恶劣海况，在保证所规划航线安全可靠的基础上，提升所规划航线的适用性。

本发明授权基于多邻域规则格网的舰船最短时间航线自动规划方法在权利要求书中公布了：1.一种基于多邻域规则格网的舰船最短时间航线自动规划方法，其特征在于，该方法包括以下步骤： a、依据电子海图数据标准解析航行海域电子海图数据，融合多幅海图数据，构建并读取多幅海图数据融合的碍航区数据集； b、以格网方式划分舰船航行空间，并以用户指定的邻域模板构建格网间的多邻域链接网络，提升空间划分的连通性； 所述多邻域链接网络的构建方式为： 构建用户指定大小的邻域模板，将舰船航行空间规则划分后的任意格网与邻域模板范围内的其他格网以连线方式建立包含邻接角度和邻接距离的邻接关系，扩充当前格网链接的格网个数，从而增加拓展方向；其中，邻域模板大小指的是多邻域格网向外拓展链接时，横纵方向上的格网数；当邻域模板大小为n×n时，中心格网将同周边n2‑1个格网建立包含邻接角度与邻接距离在内的邻接关系； c、依据多幅海图数据融合的碍航区数据集，去除同融合碍航区相交的无效链接； d、读取舰船历史航迹信息，结合水文气象历史数据构建水文气象要素对舰船航行状态的影响模型； 所述水文气象要素对舰船航行状态影响模型的具体构建方法为： 1读取船舶自动识别系统AIS中记录的舰船历史航迹数据，依据ITU‑RM.585‑7号文件对AIS数据进行解析、清洗与预处理，获取符合该文件要求的包括舰船位置、对地航速、对地航向在内的舰船轨迹信息与包括舰船长度、宽度、吃水在内的静态的舰船参数信息； 2读取静态水文气象历史数据，获取包括风向、风速、浪高、浪周期、流向、流速在内的水文气象信息； 3对输入的AIS数据与水文气象数据进行归一化时空插值，获取任意舰船位置下的水文气象信息，并按比例将数据随机地分为训练样本和测试样本； 4分别将训练样本和测试样本输入基于正则优化的多层极限学习机MR‑ELM，获得各隐含层的输出权值矩阵，构建水文气象要素对舰船航速影响的非线性模型，并以此为依据计算不同水文气象下舰船能够达到的最大航速； 所述MR‑ELM中正则优化方法为： 在MR‑ELM模型中，第i个隐含层的输出和第i‑1个隐含层输出的关系如下式表示： 其中，Hi表示第i个隐含层的输出，Hi‑1表示第i‑1个隐含层的输出，若i＝1，则此时的Hi‑1代表的就是输入MR‑ELM的训练样本；gx表示隐含层中的激活函数；βi表示通过正则优化计算的输出权值矩阵，βi的具体计算方式表示为： 其中，C为正则化调控参数，N为归一化训练样本个数，n为隐含层神经元个数，I为单位矩阵，Y为训练样本中的目标矩阵； e、读取实时水文气象数据，在多邻域规则格网的基础上，以水文气象数据更新时效为步长，采用航路窗口约束的改进A*算法实现航线的动态迭代； 在节点搜索时，改进A*算法中启发函数Fn的计算方式为： 其中，Tn为自起始点到当前节点所累积的航行时间，Ln为当前节点到终点最短距离航线的椭球面距离，V0为用户给定的舰船静水航速，p为计算航速时使用的水文气象数据的空间特征，t为水文气象数据的时间特征，θ地为依据格网邻接角度关系计算的舰船对地航向，Lp,θ地为依据格网邻接距离关系计算的节点间椭球面距离，Vp,θ地,t为依据水文气象要素对舰船航行状态影响模型计算的舰船船速； f、自起点开始迭代求解航线，直至到达预定终点，完成航线规划过程，并以坐标形式输出。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人中国人民解放军海军大连舰艇学院，其通讯地址为：116018 辽宁省大连市中山区解放路667号；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

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