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龙图腾网获悉西安理工大学申请的专利基于Tangent Bug算法和实时虚拟管道的无人集群轨迹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：CN121541674B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-10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：202610052656.0，技术领域涉及：G05D1/495；该发明授权基于Tangent Bug算法和实时虚拟管道的无人集群轨迹规划方法是由薛向宏;程琦;弋英民;王斑设计研发完成，并于2026-01-15向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于Tangent Bug算法和实时虚拟管道的无人集群轨迹规划方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于TangentBug算法和实时虚拟管道的无人集群轨迹规划方法，属于无人集群协同控制与轨迹规划领域。该方法通过状态机管理三种导航模式的切换。实时感知环境后，若识别到狭窄通道，则进入专用模式，将管道中心线对齐通道中轴线并收缩半径，以此中线方向引导集群；若未识别狭窄通道，则在沿边界跟随与趋向目标模式间切换，并基于TangentBug算法分别计算避障切线方向或直接趋近方向，且管道半径保持标准值。最后，以动态构建的虚拟管道为统一空间基准，根据预设编队构型实时解算各单元的运动轨迹并输出。本发明有效解决了现有方法中管道半径固定、狭窄通道通行效率低与编队协同性不足的问题，实现了无人集群在复杂环境中的安全、高效、协同运动。

本发明授权基于Tangent Bug算法和实时虚拟管道的无人集群轨迹规划方法在权利要求书中公布了：1.一种基于TangentBug算法和实时虚拟管道的无人集群轨迹规划方法，其特征在于，所述方法通过状态机管理导航模式的切换，且包括以下步骤： 步骤1，环境初始化与参数配置：定义任务环境地图、无人集群的起始位置与全局目标位置、障碍物信息，配置传感器参数，并初始化虚拟管道的半径参数与状态机的初始导航模式； 步骤2，实时环境感知、模式决策与虚拟管道动态构建：基于传感器实时获取的环境信息，检测障碍物分布和通道结构，并据此进行导航模式决策与虚拟管道构建；其中，若识别到符合通行条件的狭窄通道，则进入狭窄通道导航模式，将虚拟管道的中心线位置调整至与该狭窄通道的中轴线对齐，同时根据通道宽度调整管道半径；若未识别到狭窄通道，则根据障碍物检测结果，在沿边界跟随模式与趋向目标模式之间进行切换，并根据相应模式确定虚拟管道的中心线位置，虚拟管道的半径保持为预设的标准半径； 步骤3，局部运动规划：根据步骤2所决策的导航模式和对应的虚拟管道中心线位置，确定管道中心线的延伸引导方向；其中，在所述狭窄通道导航模式下，将通道的中轴线方向作为集群的引导方向；在所述沿边界跟随模式下，基于TangentBug算法，计算沿障碍物边界的切线方向作为集群的避障运动方向；在所述趋向目标模式下，基于TangentBug算法，计算从当前位置指向全局目标位置的方向作为集群的趋近运动方向； 步骤4，集群编队轨迹生成：以步骤2确定的虚拟管道中心线为基准，以步骤3确定的延伸引导方向为前进指向，根据预设的编队构型，实时解算集群内各单元在管道内的位置，生成各单元的原始运动轨迹； 步骤5，轨迹输出：输出步骤4生成的运动轨迹用于集群运动控制。

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