无人船编队控制算法是多无人船协同作业的核心技术,通过分布式控制与信息共享,使多艘无人船保持预设队形、协同避障、完成复杂任务。在海洋测绘、水域安防、集群搜救等场景中,编队控制算法让无人船从单平台作业升级为集群协同作战。

一、算法分类与售价

平台提供七类无人船编队控制算法,覆盖从编队保持到协同避障的完整技术栈。所有算法均支持在线试用、按项目授权或按年订阅。

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领航-跟随编队算法

Leader-Follower Formation

指定领航船与跟随船,跟随船根据领航船位置与预设队形进行跟踪,结构简单、易于实现,适合编队测绘、巡逻等任务。

  • 单领航者编队控制

  • 多领航者分布式编队

  • 队形保持与切换

  • 领航者失效容错处理

  • 支持分布式通信架构

参考售价  ¥ 150,000 起 / 套
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虚拟结构编队算法

Virtual Structure Formation

将整个编队视为一个虚拟刚体,每艘船跟踪虚拟结构上的对应节点,队形保持精度高,适合对队形要求严格的测绘与探测任务。

  • 刚性虚拟结构编队

  • 虚拟结构队形变换

  • 高精度队形保持

  • 虚拟结构路径跟踪

  • 与领航-跟随融合控制

参考售价  ¥ 180,000 起 / 套
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基于行为的编队算法

Behavior-Based Formation

为每艘船定义多种期望行为(编队保持、目标趋近、避障等),通过加权平均输出控制指令,行为灵活、适应性强。

  • 多行为加权融合

  • 编队保持行为

  • 目标趋近行为

  • 避障行为协调

  • 行为优先级动态调整

参考售价  ¥ 200,000 起 / 套
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人工势场编队算法

Artificial Potential Field

通过构造引力场与斥力场,引导无人船向目标点运动并保持队形,同时实现障碍物规避,适合复杂水域环境。

  • 引力场构造与目标趋近

  • 斥力场构造与避障

  • 编队势场函数设计

  • 局部极小值逃逸

  • 动态障碍物处理

参考售价  ¥ 160,000 起 / 套
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一致性编队算法

Consensus-Based Formation

基于图论与一致性理论,通过分布式协议使各船状态趋于一致,实现编队协同,具有较好的鲁棒性与可扩展性。

  • 分布式一致性协议

  • 编队拓扑结构设计

  • 通信受限下的一致性

  • 时延与干扰鲁棒性

  • 多智能体协同控制

参考售价  ¥ 220,000 起 / 套
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编队路径规划算法

Formation Path Planning

为编队规划全局与局部路径,包括编队环境建模、全局路径优化、局部避碰规划,确保编队高效安全航行。

  • 编队环境建模

  • 全局路径规划(PSO/A*)

  • 局部避碰规划

  • 队形变换路径规划

  • 动态环境重规划

参考售价  ¥ 180,000 起 / 套
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编队协同避障算法

Cooperative Collision Avoidance

多船协同感知障碍物,通过分布式决策实现编队整体避障,避免船只间碰撞,适用于复杂水域与密集编队场景。

  • 多船协同感知

  • 分布式避障决策

  • 船间防碰撞

  • 避障后队形恢复

  • 动态障碍物应对

参考售价  ¥ 250,000 起 / 套

二、典型应用场景

无人船编队控制算法可广泛应用于以下场景,每类场景可单独部署,也可组合使用。

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编队测绘

多船协同测绘,提高水下地形测量效率

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水域安防

编队巡逻与入侵目标协同探测

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集群搜救

多船协同搜索,快速覆盖大面积水域

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海洋牧场

编队巡检与鱼群驱赶、网箱监测

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通信中继

多船编队构建海上通信中继网络

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环境监测

编队协同水质采样与环境数据采集

三、技术说明

所有算法均经过实际水域场景验证,支持主流无人船平台与部署环境,提供完整的集成文档与技术支持。

  • 适配平台:支持单船体、双体船、喷水推进、螺旋桨推进等多种无人船平台

  • 编队规模:支持 2~10 艘无人船编队,可扩展至更大规模

  • 通信方式:支持 MESH 自组网、433MHz 无线通信、4G/5G、卫星通信

  • 部署环境:支持嵌入式控制器(STM32)、边缘计算盒子、机载计算平台

  • 集成方式:支持 SDK、RESTful API、Docker 容器、ROS 节点

  • 队形精度:队形保持误差 ≤ 1.5m(开阔水域),具体指标视环境而定

  • 响应速度:控制周期 ≤ 50ms,支持实时编队控制

  • 定制开发:支持基于客户船型与场景的算法定制与训练

  • 授权方式:按套授权、按年订阅、按调用次数计费,可谈

四、授权与购买说明

算法采用灵活授权模式,根据使用场景与部署规模提供不同方案。

授权方式说明适用场景参考价格
单套授权一次性购买,永久使用,限单套编队系统科研验证、单项目部署¥ 150,000 ~ 250,000
年度订阅按年付费,含算法更新与技术支持多编队部署、持续运营¥ 60,000 / 年 起
按调用计费按 API 调用次数计费,用多少付多少云平台、SaaS 集成¥ 0.5 / 次 起
定制开发基于客户船型与场景定制编队控制算法特殊船型、专有场景面议
联合运营算法方与需求方收益分成长期合作、行业推广面议

* 以上价格为参考区间,具体价格根据编队规模、船型适配、部署环境、服务内容协商确定。所有算法均提供在线试用,可先试用后购买。