本书系统地介绍海洋机器人技术的基础知识与应用前景，旨在为读者构建深入、系统的知识体系。本书从海洋机器人的定义与分类入手，逐步延伸至海洋机器人的发展概述、系统构成及关键技术的实际应用。全书涵盖水面机器人与水下机器人的典型类型与应用实例，深入分析其技术演进与未来发展趋势，主要包括海洋机器人环境感知、运动控制、决策规划、通信导航等核心模块，特别关注环境感知、运动控制、自主决策与路径规划等关键技术，全面呈现从仿真建模到控制策略设计，再到通信与导航技术在实际任务中的多样化应用。

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先后主持了微小型水下无人探测器基。础技术研究、船舶螺旋桨空泡与振动控制技术、大型集装箱船用螺旋桨设计方法研究、仿鱼类胸鳍推进机理与实验研究、17.4万吨散货船螺旋桨优化设计等基础研究、国家自然科学基金。其中微小型水下无人探测器基础技术研究，2005获国防科技三等奖。

目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 概述 1
1.2 机器人的定义与分类 2
1.2.1 机器人的定义 2
1.2.2 机器人的分类 3
1.3 海洋机器人的定义与分类 9
1.3.1 水面机器人的定义与分类 10
1.3.2 水下机器人的定义与分类 10
1.4 典型海洋机器人实例 14
1.5 思考题 17
参考文献 17
第2章 海洋机器人发展概述 18
2.1 海洋机器人发展简史 18
2.1.1 水面机器人发展简史 18
2.1.2 水下机器人发展简史 21
2.2 海洋机器人应用前景 25
2.2.1 水面机器人应用前景 25
2.2.2 水下机器人应用前景 27
2.3 思考题 32
参考文献 33
第3章 海洋机器人系统构成 34
3.1 水面机器人系统构成 34
3.1.1 动力与推进系统 34
3.1.2 智能控制系统 45
3.1.3 环境感知系统 46
3.1.4 集成监控系统 48
3.1.5 通信与导航系统 49
3.1.6 任务载荷系统 52
3.1.7 水面机器人的布放回收 56
3.2 水下机器人系统构成 58
3.2.1 智能规划与运动控制系统 59
3.2.2 导航定位系统 61
3.2.3 能源系统 63
3.2.4 推进与操纵系统 66
3.2.5 通信系统 69
3.2.6 任务载荷系统 71
3.2.7 水面监控系统 73
3.3 思考题 74
参考文献 74
第4章 海洋机器人载体系统与技术 76
4.1 水面机器人载体 76
4.1.1 载体及特点 76
4.1.2 载体结构 88
4.2 水下机器人载体 91
4.2.1 水下机器人总体外形 91
4.2.2 载体结构 94
4.3 计算机辅助载体设计方法 102
4.3.1 结构三维建模 102
4.3.2 结构有限元分析 105
4.3.3 虚拟样机技术 109
4.4 思考题 109
参考文献 110
第5章 海洋机器人环境感知技术 111
5.1 水面机器人环境感知技术 111
5.1.1 雷达目标感知技术 111
5.1.2 光学目标感知技术 120
5.2 水下机器人环境感知技术 125
5.2.1 声学目标感知技术 125
5.2.2 光学目标感知技术 130
5.3 思考题 136
参考文献 136
第6章 海洋机器人运动控制技术 138
6.1 海洋机器人运动模型 138
6.1.1 水面机器人运动模型 138
6.1.2 水下机器人运动模型 140
6.2 海洋机器人控制技术 141
6.2.1 无模型控制技术 141
6.2.2 抗干扰控制技术 143
6.2.3 容错控制技术 152
6.3 思考题 156
参考文献 156
第7章 海洋机器人自主决策与规划技术 159
7.1 海洋机器人任务决策 159
7.1.1 任务决策类型 159
7.1.2 任务决策方法 160
7.2 海洋机器人路径规划 164
7.2.1 全局路径规划 164
7.2.2 局部路径规划 167
7.3 思考题 169
参考文献 170
第8章 海洋机器人通信与导航技术 171
8.1 无线电通信技术 171
8.1.1 无线电通信技术的基本构成 171
8.1.2 无线电通信技术的发展趋势 172
8.1.3 无线电通信技术在海洋机器人领域的应用 172
8.2 卫星通信技术 173
8.2.1 卫星通信技术的基本概况 173
8.2.2 卫星通信技术的特点 173
8.2.3 卫星通信技术在海洋机器人领域的应用 174
8.3 卫星导航技术 175
8.3.1 卫星导航技术的基本概况 175
8.3.2 卫星导航技术在海洋机器人领域的应用 176
8.4 天文导航技术 177
8.4.1 天文导航技术的特点 178
8.4.2 天文导航技术在军事上的应用 179
8.4.3 天文导航技术的发展趋势 179
8.4.4 天文导航技术目前存在的问题 180
8.4.5 天文导航技术在海洋机器人领域的应用 181
8.5 组合导航技术 181
8.5.1 组合导航技术的构成 181
8.5.2 组合导航技术的原理 182
8.5.3 组合导航技术常用的导航滤波算法 182
8.5.4 组合导航技术在海洋机器人领域的应用 183
8.6 思考题 183
参考文献 184