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龙图腾网获悉中山大学申请的专利基于矢量场和模糊规则的AUV避障方法、系统及设备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：CN115857513B 。

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：202211637227.8，技术领域涉及：G05D1/43；该发明授权基于矢量场和模糊规则的AUV避障方法、系统及设备是由廖丹瑜;范双双;程晓;梁泽铭设计研发完成，并于2022-12-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于矢量场和模糊规则的AUV避障方法、系统及设备在说明书摘要公布了：本发明公开了基于矢量场和模糊规则的AUV避障方法、系统、计算机设备及存储介质。通过获取声呐数据集，使用YOLOV4网络构建障碍物识别模型，并根据声呐数据集进行训练；通过训练好的障碍物识别模型识别障碍物，并构建障碍物环境；采用矢量场算法及模糊规则计算AUV的期望航向，引导AUV航行，以此避开探测到的障碍物并向终点移动。除了以矢量场算法实现避障路径规划，还引入了安全距离、单位动量矢量和上卷力矩的模糊规则以保证局部避障的安全性和有效性，避免AUV困于局部地形。相比于传统的避障方法，本发明不仅能使AUV有效地避开未知障碍物，其对于平行障碍物和方形井障碍物等复杂地形也有良好的适应性和避障能力。

本发明授权基于矢量场和模糊规则的AUV避障方法、系统及设备在权利要求书中公布了：1.一种基于矢量场和模糊规则的AUV避障方法，其特征在于，所述方法包括： 获取声呐数据集，所述声呐数据集包括前视声呐图像； 采用YOLOV4网络构建障碍物识别模型，并将所述声呐数据集输入所述障碍物识别模型进行训练； 通过训练后的障碍物识别模型对实时获取的前视声呐图像进行识别，识别AUV周围是否存在障碍物，若存在，则输出障碍物位置，并根据探测到的障碍物位置，采用矩阵网格法构建障碍物环境； 采用AUV的定位系统获取AUV位置，并根据所述AUV位置、终点位置和障碍物环境内的障碍物位置，采用矢量场算法及模糊规则计算AUV的期望航向； 所述采用矢量场算法及模糊规则计算AUV的期望航向的方法，包括： 根据所述AUV位置和终点位置，计算AUV与终点的方位角： ， 其中，和分别为基于AUV的引导点的X和Y位置坐标，和分别为目标终点的X和Y位置坐标； 根据所述方位角计算AUV的吸引矢量： ， 根据所述探测到的障碍物位置和AUV位置，计算探测到的障碍物到AUV的距离： ， 其中，和为探测到的障碍物的X和Y位置坐标； 根据所述AUV位置、障碍物位置、以及探测到的障碍物到AUV的距离计算AUV的排斥矢量： ， 其中，为前视声呐的最大探测距离； 根据所述AUV的排斥矢量和吸引矢量，计算AUV的合成矢量：， 其中，和为吸引增益和排斥增益常数； 根据所述合成矢量计算AUV的期望航向角： ， 所述基于AUV的引导点的X和Y位置坐标为： ， 其中，和为所述AUV体心的X和Y位置坐标，为所述AUV体心到引导点的距离，是AUV的当前航向角； 所述采用矢量场算法及模糊规则计算AUV的期望航向的方法，还包括： 设置AUV航行的模糊规则，所述模糊规则包括设置安全距离、引入单位动量矢量和上卷力矩； 所述单位动量矢量用于使AUV在矢量场中的避障行为趋近保守势场； 所述上卷力矩用于在AUV困于极端地形时，使AUV转向来时的方向从而离开极端地形； 控制AUV按照所述期望航向航行，并基于AUV动力学模型的航位推算算法持续判断AUV是否抵达终点位置，若抵达终点位置，则完成AUV航行任务。

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