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龙图腾网获悉中国人民解放军海军工程大学申请的专利一种无人艇的艏向抗扰控制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：CN116185024B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-24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：202310135158.9，技术领域涉及：G05D1/43；该发明授权一种无人艇的艏向抗扰控制方法是由刘洋;尹洋;王征;龚谢平;周子扬;周帅;屈新雨;张春燕设计研发完成，并于2023-02-20向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种无人艇的艏向抗扰控制方法在说明书摘要公布了：本发明提供一种无人艇的艏向抗扰控制方法，通过跟踪微分器对输入期望艏向角信号进行快速跟踪得到跟踪值，设计高增益扩张观测器对无人艇当前状态进行观测得到观测值，通过计算观测值与跟踪值的误差采用误差反馈控制率输出舵角期望值，并将观测器对总干扰的估计作为补偿，得到艏向抗扰控制律，按照以上步骤控制无人艇达到艏向抗扰效果。本发明对匹配海况具有较强的滤波效果，使舵机能够更加平滑的操舵，实现USV艏向的稳定，保证无人艇完成路径跟踪、目标跟踪、集群运动等一些列复杂任务，对外界干扰和参数摄动有很强的鲁棒性。

本发明授权一种无人艇的艏向抗扰控制方法在权利要求书中公布了：1.一种无人艇的艏向抗扰控制方法，其特征在于：包括如下步骤： 步骤一：在海浪干扰的情况下，测量无人艇的各项物理参数，得到无人艇艏向的二阶Nomoto非线性模型，基于所述二阶Nomoto非线性模型推导出存在海浪干扰时的船舶和舵机控制模型； 步骤二：将无人艇期望艏向值输入二阶跟踪微分器得到跟踪信号和微分信号； 步骤三：传感器将当前无人艇艏向值输入高增益扩张状态观测器，输出观测状态值：艏向角、艏向角速度和总干扰； 步骤四：将高增益扩张状态观测器输出的艏向角与角速度信息分别与二阶跟踪微分器输出的跟踪信号和微分信号作差得到误差信号，将误差信号和观测所得总干扰信号输入PD误差反馈控制器，由PD误差反馈控制器输出控制系统期望舵角； 步骤五：向船舶和舵机控制模型输入控制系统期望舵角以求得实际艏向角对无人艇艏向进行控制，并返回步骤二进行下一次抗扰控制； 被观测的无人艇扩张状态表示为： 1.4； 其中:，，为存在模型参数摄动的不确定动态，为外部扰动，为不定控制增益，估计为，且； 则所述高增益扩张状态观测器表示为： 1.5； 式中：，，均为观测器观测值，、、应合理选值使得多项式为Hurwitz的；，其中，为的标称模型，作为观测器的模型辅助跟踪； 所述PD误差反馈控制器为： 1.6； 其中，饱和函数，，，为观测器估计的干扰扩张状态，、为PD控制器的控制增益，为舵角饱和输出值，为期望舵角输出。

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