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龙图腾网获悉烟台哈尔滨工程大学研究院申请的专利基于动态虚拟球壳和混合控制律的三维空间避障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：CN121411473B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-21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：202511998538.0，技术领域涉及：G05D1/46；该发明授权基于动态虚拟球壳和混合控制律的三维空间避障方法是由张国昌;李欣玥;匡志远;宋美萱;祝海涛;宋晓龙设计研发完成，并于2025-12-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于动态虚拟球壳和混合控制律的三维空间避障方法在说明书摘要公布了：本发明公开了基于动态虚拟球壳和混合控制律的三维空间避障方法，涉及自主避障技术领域，包括基于形态学操作的障碍物重塑策略，对静态障碍物重塑得到边界光滑无凹陷的修正模型，基于ROV本身的几何半径、最小安全距离，设置障碍物安全膨胀区；在ROV周围构建可自适应调整的虚拟球面，对局部障碍物边界进行实时平滑，得到用于避障决策的唯一几何参考点；基于唯一几何参考点，设计包含目标模式和避障模式的双模式混合控制律，构建形式化的切换规则，确保ROV在目标模式和避障模式间平滑切换本发明是一种面向三维非凸障碍物环境的实时避障方法。本发明实现了高效、鲁棒的导航决策，从根本上解决了非凸障碍物避障问题，实时性与环境适应性强。

本发明授权基于动态虚拟球壳和混合控制律的三维空间避障方法在权利要求书中公布了：1.基于动态虚拟球壳和混合控制律的三维空间避障方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1，基于形态学操作的障碍物重塑策略，对静态障碍物重塑得到边界光滑无凹陷的修正模型，基于遥控潜水器本身的几何半径、遥控潜水器与静态障碍物之间的最小安全距离，设置障碍物安全膨胀区； 步骤2，在遥控潜水器周围构建可自适应调整的虚拟球面，对局部障碍物边界进行实时平滑，得到用于避障决策的唯一几何参考点； 步骤3，基于步骤2所得的唯一几何参考点，设计包含目标模式和避障模式的双模式混合控制律，构建形式化的切换规则，确保遥控潜水器在目标模式和避障模式间平滑切换； 所述步骤3中通过形式化构造的流动集和跳跃集，定义避障区域和出口区域，实现目标模式与避障模式间的切换； 所述步骤3中混合控制律具体为： ； 其中表示ROV当前位置，为目标位置，为指向目标的方向向量，为当前距离，用于避免除零，参数和分别为目标模式与避障滑行模式的速度增益系数；t为切向速度方向；当时，ROV处于目标模式，其速度方向直接朝向目标点；当时，ROV进入避障模式，沿修正障碍物边界进行切向滑行；在目标模式下，为防止接近目标时产生过大速度或振荡，引入渐进减速因子，其定义为： 。

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烟台哈尔滨工程大学研究院，其通讯地址为：264003 山东省烟台市经济技术开发区长江路1号444室；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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