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結合“潛龍”系列深海自主水下機器人，深入淺出、圖文並茂、系統全面地介紹了自主水下機器人的相關理論、技術、方法和應用，主要包括自主水下機器人的發展歷史和現狀、總體技術、結構、能源與推進、電氣控制、導航、路徑規劃、運動控制、應急安全控制、布放回收、實際應用等方面的技術理論和工程實踐。
叢書前言一
叢書前言二
前言
1 自主水下機器人發展歷程 1
1.1 自主水下機器人概述 1
1.1.1 水下機器人的分類 1
1.1.2 自主水下機器人的特點 3
1.2 自主水下機器人的發展歷史 3
1.3 自主水下機器人研究現狀 6
1.3.1 國外自主水下機器人研究現狀 6
1.3.2 我國自主水下機器人研究現狀 15
1.4 自主水下機器人的發展趨勢 17
參考文獻 19
2 自主水下機器人總體技術 21
2.1 自主水下機器人系統組成和功能 21
2.2 自主水下機器人技術指標 23
2.3 自主水下機器人技術體系 26
2.4 自主水下機器人設計方法 33
2.5 自主水下機器人研製階段 35
參考文獻 37
3 自主水下機器人結構 38
3.1 自主水下機器人的結構形式和外形設計 38
3.1.1 自主水下機器人的結構形式 38
3.1.2 自主水下機器人的外形設計 41
3.2 自主水下機器人的結構設計 45
3.2.1 材料 45
3.2.2 耐壓結構設計 50
3.2.3 密封結構設計 56
3.2.4 防腐蝕設計 63
3.2.5 段連接結構設計 68
3.3 衡重計算和浮力狀態 69
3.3.1 衡重計算 69
3.3.2 衡重參數測量 71
3.3.3 深海浮力變化 73
參考文獻 75
4 自主水下機器人能源與推進 77
4.1 自主水下機器人能源 77
4.1.1 能源選擇原則 77
4.1.2 能源種類 80
4.1.3 鋰電池成組應用 91
4.2 自主水下機器人推進 92
4.2.1 概述 92
4.2.2 推進系統 94
4.2.3 螺旋槳 100
4.3 自主水下機器人的浮力調節系統 108
4.3.1 概述 108
4.3.2 “潛龍一號”自主水下機器人浮力調節系統 111
4.3.3 高精度雙向浮力調節系統 114
參考文獻 115
5 自主水下機器人電氣控制系統 117
5.1 電氣控制系統體系結構 117
5.1.1 集中式控制系統 117
5.1.2 集散式控制系統 117
5.1.3 分散式系統 121
5.2 雙匯流排系統混合組網 126
5.3 自主水下機器人通信 127
5.3.1 概述 127
5.3.2 自主水下機器人通信技術特點 130
5.3.3 乙太網通信技術 131
5.3.4 光纖通信技術 131
5.3.5 水聲通信技術 132
5.3.6 無線電通信技術 134
5.3.7 衛星通信技術 137
參考文獻 138
6 自主水下機器人導航技術 140
6.1 航位元推算和慣性導航系統 141
6.2 無線電衛星導航 142
6.3 聲學導航 142
6.4 地球物理導航 143
6.5 組合導航 144
6.5.1 地圖表示和環境要素提取 145
6.5.2 狀態估計問題 146
6.6 “潛龍”自主水下機器人組合導航 154
6.6.1 長基線組合導航應用實例 154
6.6.2 超短基線後處理應用 157
參考文獻 161
7 自主水下機器人路徑規劃 163
7.1 路徑規劃問題 163
7.2 路徑規劃技術 164
7.2.1 環境建模方法 164
7.2.2 路徑搜索演算法 166
7.3 深海勘查型自主水下機器人路徑規劃 171
7.4 局部路徑規劃 172
7.4.1 環境建模方法 173
7.4.2 局部路徑規劃方法 173
7.5 “潛龍”系列自主水下機器人的路徑規劃 175
7.5.1 離線路徑規劃 176
7.5.2 線上路徑規劃 178
參考文獻 180
8 自主水下機器人運動控制 182
8.1 自主水下機器人控制系統 182
8.1.1 控制系統簡述 182
8.1.2 航行控制回路結構 183
8.1.3 推力分配 185
8.2 常用控制方法 189
8.2.1 PID控制 189
8.2.2 最優控制 198
8.3 智慧控制方法 200
8.3.1 滑模控制 200
8.3.2 模糊控制 202
8.3.3 自抗擾控制 204
參考文獻 210
9 自主水下機器人安全控制 211
9.1 自主水下機器人安全控制系統基本組成 211
9.2 自主水下機器人應急安全系統 212
9.2.1 應急安全系統基本功能 212
9.2.2 應急安全系統基本組成 213
9.2.3 應急安全控制器 213
9.2.4 應急能源 213
9.2.5 拋載裝置 214
9.2.6 定位示位元設備 215
9.3 “潛龍”系列AUVs應急安全系統 217
9.3.1 “潛龍”系列AUVs應急安全系統組成 217
9.3.2 “潛龍”系列AUVs應急安全系統工作流程 219
參考文獻 220
10 自主水下機器人布放回收 221
10.1 自主水下機器人布放回收現狀 222
10.1.1 國內外現狀 222
10.1.2 自主水下機器人回收捕獲技術 227
10.2 “潛龍一號”自主水下機器人布放回收方法 229
10.2.1 布放回收工具 229
10.2.2 布放方法 232
10.2.3 回收方法 234
10.3 滑道式收放裝置 237
10.4 吊臂式收放裝置 241
參考文獻 243
11 自主水下機器人應用 245
11.1 探測設備的種類和特點 246
11.1.1 探測設備的種類 246
11.1.2 探測設備的特點 250
11.2 探測資料分析與處理 250
11.3 自主水下機器人工程與應用 252
11.3.1 搜索型自主水下機器人 253
11.3.2 觀測型自主水下機器人 253
11.3.3 勘查型自主水下機器人 257
參考文獻 266
索引 267
彩圖
