本书涵盖了无人水中航行器的导航、制导和控制，总体性能和设计，水动力学和刚体动力学的理论、技术、研究与开发等多个领域。书中汇集了十几个**的几十个团队多年开展无人水中航行器研发的成果，介绍了自主水下航行器、遥控水下航行器、无人水面航行器，无人水中航行器群组协同运行，以及混合动力水下滑翔机、仿生水下航行器、海洋生物与 AUV 对比等方面内容，各章都涉及作者参与的研发项目背景材料。全书内容丰富，知识面广泛，既有理论又有技术，大量内容至今仍属于领域前沿和热点，可为无人水中航行器的研究与开发提供支撑。本书对国内无人水中航行器的发展具有重要意义，适用于船舶与海洋结构设计制造，船舶导航、制导和控制，军事海洋学等领域的本科生、研究生、教师、科研人员和工程技术人员，可作为其参考书或教材。

第1章 导论：无人水中航行器的 研究与开发................................................ 1 1.1 引言......................................................................................................... 1 1.2 内容安排与简介..................................................................................... 1 1.3 总评......................................................................................................... 8 致谢.................................................................................................................. 8 参考文献.......................................................................................................... 8 第2章 LATIS ROV：下一代水下智能航行器............................................... 9 2.1 引言......................................................................................................... 9 2.2 背景....................................................................................................... 10 2.3 国际合作............................................................................................... 12 2.4 系统描述............................................................................................... 12 2.5 创新点................................................................................................... 27 2.6 实场试验测试....................................................................................... 32 2.7 反馈意见............................................................................................... 38 2.8 安装和运行........................................................................................... 39 2.9 结论....................................................................................................... 40 致谢................................................................................................................ 41 参考文献........................................................................................................ 41 第3 章 HyBIS ROV：多功能6000m潜深机器人水下航行器的新概念..... 43 3.1 背景....................................................................................................... 43 3.2 模块化设计概念................................................................................... 45 3.3 工具模块............................................................................................... 52 3.4 结果....................................................................................................... 61 3.5 结论....................................................................................................... 63 致谢.................................................................................................................63 参考文献.........................................................................................................64 第4 章 用于水下航行器操纵性研究的AUV 项目...................................... 65 4.1 引言........................................................................................................65 4.2 “皮拉茹巴”（Pirajuba）AUV.........................................................67 4.3 控制架构................................................................................................71 4.4 Pirajuba AUV 动力学建模研究............................................................74 4.5 结果和实验验证....................................................................................80 4.6 结论........................................................................................................83 参考文献.........................................................................................................84 第5 章 基于神经网络的遥控水中航行器切换自适应控制......................... 87 5.1 引言........................................................................................................87 5.2 非线性动态系统切换监管控制方法....................................................89 5.3 预备知识................................................................................................91 5.4 基于神经网络的切换控制....................................................................93 5.5 切换策略................................................................................................96 5.6 遥控水中航行器模型............................................................................98 5.7 数值模拟结果........................................................................................99 5.8 结论......................................................................................................104 参考文献.......................................................................................................104 第6 章 “米诺瓦”ROV 动力定位和追踪系统研发................................. 109 6.1 引言......................................................................................................109 6.2 Minerva ROV 技术规格...................................................................... 111 6.3 数学模型..............................................................................................112 6.4 控制系统架构和控制模块..................................................................114 6.5 实验结果..............................................................................................119 6.6 结论......................................................................................................123 致谢...............................................................................................................123 参考文献.......................................................................................................123 第7 章 全驱动水下航行器的端口-哈密尔顿函数控制............................. 125 7.1 引言......................................................................................................125 7.2 端口-哈密尔顿函数系统.................................................................... 126 7.3 向量和端口-哈密尔顿函数动力学模型............................................ 127 7.4 采用PHS 表达式的运动控制............................................................ 135 7.5 案例分析............................................................................................. 140 7.6 结论..................................................................................................... 142 参考文献...................................................................................................... 142 第8 章 自主水下航行器基于声呐的同步定位和图形测绘....................... 145 8.1 引言..................................................................................................... 145 8.2 SLAM 问题......................................................................................... 146 8.3 用于AUV 的基于声呐的SLAM 技术.............................................. 147 8.4 水下扫描匹配SLAM 算法................................................................ 152 8.5 实验设置和结果................................................................................. 157 8.6 结论..................................................................................................... 160 致谢.............................................................................................................. 161 参考文献...................................................................................................... 161 第9 章 T-REX 系统：AUV 使命 控制分区推理....................................... 167 9.1 引言..................................................................................................... 167 9.2 研究动机示例..........................................................................