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LATISROV：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HyBISROV：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）AUV67
4.3控制架构71
4.4PirajubaAUV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
6.2MinervaROV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
8.2SLAM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169
9.3T-REX代理中的重要概念171
9.4T-REX代理执行周期178
9.5实验结果186
9.6结论192
致谢193
参考文献193
0章无人水面航行器的对象跟随.197
10.1引言197
10.2背景198
10.3系统架构205
10.4航行器跟随：路径追踪系统设计206
10.5实验安排210
10.6实验结果214
10.7结论221
致谢.222
参考文献223
1章无人水中航行器自动控制和容错多传感器导航系统设计227
11.1引言227
11.2SpringerUSV228
11.3刚体建模和系统辨识235
11.4导航系统设计238
11.5制导系统和控制系统240
11.6实验结果243
11.7总结245
致谢245
附录A245
附录B246
参考文献247
2章多个自主水中航行器协同控制：理论基础和实用问题249
12.1引言249
12.2实际动机和使命情境251
12.3多航行器协同的一般架构253
12.4NetMarSyS模拟器：数值仿真模拟结果259
12.5实验结果265
12.6结论和未来的研究工作271
致谢272
参考文献272
3章混合动力滑翔机：动机、设计和评估277
13.1引言277
13.2自主水下滑翔机系统概述279
13.3混合系统概念281
13.4部件选择与设计282
13.5评估293
13.6结论和未来的工作298
致谢298
附录299
参考文献301
4章增强型Folaga：具有模块化有效载荷的混合型AUV303
14.1引言303
14.2eFolaga航行器的设计305
14.3eFolaga航行器的动力学建模310
14.4模块化软件集成架构：UAN10实验的个案研究317
14.5结论322
致谢323
参考文献323
5章仿生水下航行器设计概念325
15.1引言325
15.2生物游动327
15.3仿生AUV的数学建模330
15.4推进分析340
15.5开环操纵性分析342
15.6结论347
参考文献348
6章对下一代无人水中航行器——机器鱼的开发351
16.1引言351
16.2初始发展351
16.3柔性振荡鳍推进系统的发展352
16.4机器鱼开发353
16.5扑翼型机器鱼356
16.6新的尾鳍机制358
16.7圆头犁鳐概述359
16.8结论361
致谢362
参考文献362
7章海洋监测的工程特性：海洋生物与AUV的能量成本对比363
17.1引言363
17.2运输成本365
17.3最优运输成本379
17.4讨论383
17.5结论385
致谢.385
参考文献386

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。书中汇集了十几个国家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。本书对靠前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。