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龙图腾网获悉南京理工大学申请的专利一种水空两栖航行器的优化控制系统及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：CN116382082B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-27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：202310345986.5，技术领域涉及：G05B13/04；该发明授权一种水空两栖航行器的优化控制系统及方法是由向峥嵘;李平川;张燕;张海英;陈晨;金东洋设计研发完成，并于2023-04-03向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种水空两栖航行器的优化控制系统及方法在说明书摘要公布了：本申请公开了一种水空两栖航行器的优化控制系统及方法，涉及水空两栖航行器优化控制领域。本申请将水空两栖航行器在空中飞行时视为四旋翼飞行器进行建模；在水面航行时，将其视为无人艇进行建模；用变阶数切换系统表示水空两栖航行器在水面航行和空中飞行的模态转换，得到水空两栖航行器异构切换系统模型；构建合适的性能指标；采用强化学习优化算法，为其设计Actor‑Critic控制器本发明方案与传统的控制策略相比，从异构切换系统角度出发，结合强化学习思想，降低了繁杂的运算量，实现了对水空两栖航行器的自主智能控制，节约了水空两栖航行器的成本。

本发明授权一种水空两栖航行器的优化控制系统及方法在权利要求书中公布了：1.一种水空两栖航行器的优化控制方法，其特征在于，所述方法包括： 步骤1、将在空中飞行的水空两栖航行器视为四旋翼飞行器进行建模； 步骤2、将在水面航行的水空两栖航行器视为无人艇进行建模； 步骤3、用变阶数切换系统表示水空两栖航行器在水面航行和空中飞行的模态转换，得到水空两栖航行器异构切换系统模型； 步骤4、考虑系统输入-状态受限，构建合适的性能指标； 步骤5、采用强化学习优化算法，为水空两栖航行器设计Actor-Critic控制器； 用变阶数切换系统表示水空两栖航行器在水面航行和空中飞行的模态转换，得到水空两栖航行器异构切换系统模型，包括： 用表示水空两栖航行器在空中飞行时的系统的全变量，表示水空两栖航行器在水面航行时的系统的全变量，水空两栖航行器建模为如下的异构切换系统： 4； 5； 其中，表示系统的切换信号，为起始时刻；和分别为式1与式2导出的系统内部动态函数与输入增益函数；为切换发生时刻，和分别为水空两栖航行器落水、升空时刻的状态转移矩阵和脉冲向量； 考虑系统输入-状态受限，构建合适的性能指标，包括： 步骤4-1、对水空两栖航行器异构切换系统，构造如下的性能指标： 6； 其中表示切换成本；表示当前联合动作策略所对应的性能指标的值函数的估计；为积分强化学习的采样间隔时间，设置为略大于最小驻留时间的值；是关于系统状态的正定函数；表示衰减系数； 步骤4-2、考虑到不连续的值函数为子系统输入优化带来的问题，采用强化学习中的动作依赖启发式动态规划Action-DependentHeuristicDynamicProgramming,ADHDP方法式6式进一步写为： 7； 其中，表示切换时刻选择的联合动作策略； 步骤4-3、考虑到实际的水空两栖航行器在运行过程中存在状态-输入受限的现象，设计如下状态相关的障碍函数： 8； 其中，表示原系统成本函数，表示设计的障碍函数，表示权重常数。

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