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龙图腾网获悉哈尔滨工程大学申请的专利一种基于改进金鹰优化算法的全垫升气垫船矢量推力层级分配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：CN115859652B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-08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：202211608844.5，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权一种基于改进金鹰优化算法的全垫升气垫船矢量推力层级分配方法是由王元慧;周华;张驰;刘冲;张潇月;张昊伦;程基涛;鄂继洋设计研发完成，并于2022-12-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于改进金鹰优化算法的全垫升气垫船矢量推力层级分配方法在说明书摘要公布了：本发明属于船舶推力分配技术领域，具体涉及一种基于改进金鹰优化算法的全垫升气垫船矢量推力层级分配方法。本发明通过合理规划各推进器优先分配顺序，使用层级分配策略、多优化目标的方法，在较大程度上解决了全垫升气垫船各推进器推力分布不均匀的问题，充分考虑了各推进器的执行效率问题，提高了推进器的执行效率和使用寿命，降低气垫船整体燃料消耗；本发明提出的改进多目标金鹰优化算法，能够在有限步内对层级分配策略损失函数求得Pareto最优解，对多目标函数进行等级区分，提高了多目标金鹰优化算法的计算效率。

本发明授权一种基于改进金鹰优化算法的全垫升气垫船矢量推力层级分配方法在权利要求书中公布了：1.一种基于改进金鹰优化算法的全垫升气垫船矢量推力层级分配方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1：确定全垫升气垫船推进装置布局，建立全垫升气垫船角度数学模型，载入各推进器的参数；推进器的参数包括：推进器类型和个数、推进器推力方向可变范围、推力大小可变范围、推力方向变化率范围、推力大小变化率范围； 其中，为空气舵力矩，为螺旋桨力矩，为艏喷管力矩，分别为轴转动惯量，分别为横倾、纵倾、转艏角速度； 步骤2：设计基于自抗扰控制技术的虚拟控制输入； 其中，为观测器观测的环境干扰和系统总的不确定性；为跟踪误差比例反馈增益；，为期望的角速度； 步骤3：设计气垫船推进器层级分配策略； 将虚拟控制输入与实际控制器输出之差设置为损失函数，k仿真时间序列： 气垫船的推进器约束为舵角约束和推力矢量约束，分别为；为气垫船实际控制输出，为虚拟控制输入；为空气舵偏转角度范围；为螺旋桨推力约束和艏喷管的推力及偏转角度约束； 层级分配步骤1：由于气垫船空气舵回转效率最高，优先分配空气舵效果会更好，分配空气舵的损失函数记为： 层级分配步骤2：在层级分配步骤1的前提下，螺旋桨和艏喷管回转效率较低，优化螺旋桨和艏喷管推力矢量，记作损失函数为： 表示使用层级分配步骤1的最优解； 层级分配步骤3：在层级分配步骤2的前提下，最小化螺旋桨和艏喷管推力大小，降低发动机、燃气轮机能量消耗，设计能量最小化函数记作： 表示使用层级分配步骤2的最优解；为螺旋桨力的大小；为艏喷管力的大小； 步骤4：由于气垫船在不同航速下各推进器执行效率不同，设计层级分配权重系数，使层级分配策略与气垫船实际航行时推进器优化分配更切合实际； 步骤5：使用改进的多目标金鹰优化算法对层级分配步骤损失函数进行求解； 步骤5.1：确认多目标金鹰算法的目标函数为，目标函数的权重系数为，金鹰优化算法中的巡航向量为，攻击向量为，猎物为最优变量； 初始化金鹰数目，估计损失函数和及能量最小化函数的值，初始化金鹰记忆库，初始化攻击系数和巡航系数；其中，攻击系数随迭代次数的增加而增大，巡航系数随迭代次数的增加而减小，模拟的是金鹰由巡航到攻击的转移，由初始位置向目标猎物靠近的过程； 步骤5.2：对于每一次迭代，更新和的值，并计算现有记忆库成员的拥挤距离，使金鹰由巡航模式逐渐转移到攻击模式，更新和的方法为： 其中，为总的迭代次数，为当前迭代，和为初始系数，和为最终目标值；设置当前时刻位置为，末端为最优变量，则金鹰的攻击模型表示为； 步骤5.3：金鹰巡航以移动到新的位置，新的位置描述为： 其中，为金鹰在次迭代中变化的步长； 结合层级分配策略，按照一定的优先级计算新位置的损失函数、、的值，若新位置相对于现有库成员为Pareto非劣解，且外部库未满，则将新解添加到库中；否则，计算稀疏距离，使用带稀疏距离权重的轮盘赌法选择出局成员，使用新位置代替，迭代直到达到算法要求。

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