自主水下滑翔機（簡稱水下滑翔機）是一種將傳統(tǒng)浮標技術和水下機器人技術結合起來的新概念水下機器人，目前被廣泛應用于海洋觀測和探測領域。本書根據(jù)水下滑翔機的特點，系統(tǒng)深入地總結了作者近年來在水下滑翔機技術領域的主要研究成果，針對水下滑翔機獨特的新原理、新方法、新理論、新應用進行了重點闡述和探討。本書內容主要包括水下滑翔機的機理分析、優(yōu)化設計、動力學建模、航行效率建模、路徑規(guī)劃及應用分析。

無人水面機器人是水、陸、空機器人家族中的重要一員，在工業(yè)生產(chǎn)、科學考察和軍事國防領域均扮演著重要角色，因此受到國內外學者的廣泛關注。本書以無人水面機器人的核心技術為主體脈絡，以作者十余年來無人水面機器人技術研究的收獲為基礎，廣泛借鑒國內外的**研究成果，力求系統(tǒng)、有層次地展示無人水面機器人的關鍵技術和研究方法。全書共8章，包括無人水面機器人的基本知識、通信導航技術、控制技術、目標感知技術、環(huán)境建模技術、決策規(guī)劃技術、

本書以作者的海底觀測網(wǎng)設計、建設、運行管理知識和經(jīng)驗積累為基礎，結合國內外海底觀測網(wǎng)技術研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，系統(tǒng)介紹海底觀測網(wǎng)的科學意義、建設需求、國內外研究建設情況、系統(tǒng)組成、關鍵技術、應用價值等方面內容。本書內容涵蓋海底觀測網(wǎng)網(wǎng)絡設計、網(wǎng)絡建設、網(wǎng)絡施工、網(wǎng)絡維護等多方面理論知識研究成果及實踐經(jīng)驗總結。

本書介紹遙控水下機器人的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀、運動學和動力學建�；A知識，分析其在海洋工程、打撈和科考作業(yè)等領域的作業(yè)需求和應用，針對遙控水下機器人強作業(yè)特點重點介紹遙控水下機器人常用作業(yè)工具機械手和部分專用作業(yè)工具，最后通過實例對兩型遙控水下機器人系統(tǒng)進行較全面的描述。

本書是作者在多年從事水聲學理論研究與工程應用工作的基礎上寫成的專著，系統(tǒng)地闡述了水下無人航行器水聲感知技術的發(fā)展與應用。全書共8章，主要包括緒論、避障聲吶技術、測流測速聲吶技術、側掃聲吶技術、測深側掃聲吶技術、多波束測深技術、淺地層剖面測量技術及水聲通信技術，內容基本覆蓋了水下無人航行器水聲感知技術知識與發(fā)展動向。

本書聚焦于如何設計一個完整的AUV實時避碰系統(tǒng)，分別介紹實時避碰系統(tǒng)中涉及的各個部分，主要包括：如何根據(jù)不同類別避碰聲吶輸出信息進行避碰場景的表達和判斷(第2、3章)；如何根據(jù)避碰場景和系統(tǒng)狀態(tài)實時決策避碰行為(第4、5章)；如何實時更新地圖并進行實時路徑規(guī)劃(第6章)；最后，針對避碰性能評價提出一種實時避碰能力的定量評價方法(第7章)。

水下機器人建模與仿真技術是水下機器人設計、研發(fā)和應用中的重要技術之一。本書系統(tǒng)地介紹水下機器人建模與仿真技術的原理、方法和應用。首先介紹水下機器人的現(xiàn)代建�；A理論與方法，包括機理建模法、插值/擬合建模法、隨機建模法、相似建模法及綜合建模法等；然后介紹數(shù)值仿真技術、半物理仿真技術和全物理仿真技術及其應用案例；最后介紹水下機器人建模與仿真技術在水下機器人狀態(tài)、參數(shù)聯(lián)合估計算法和控制算法研究方面的應用。

本書以海洋機器人為平臺，以海洋觀測為背景，系統(tǒng)介紹海洋機器人在海洋自主觀測中的相關理論、技術、方法和應用，主要包括海洋機器人自主觀測的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀、海洋特征場構建中海洋機器人自主觀測優(yōu)化、典型海洋特征跟蹤模型及跟蹤方法、海流環(huán)境下海洋機器人路徑規(guī)劃、海洋機器人（群）控制方法等方面的理論和應用。

本書邀請了長期工作在海洋機器人一線的專家學者對海洋機器人領域的**技術進展和研究前沿進行探討。在自主控制方面，包括空化技術、萬米級超深海機器人控制和跨域機器人等；在自主感知方面，包括機械掃描聲吶圖像配準等；在人機協(xié)同控制方面，包括腦電信號識別和水下機器人操作腦電控制技術等�？紤]到海洋機器人所面臨的海洋環(huán)境特異性，對每一個技術問題進行探討時都就相關的研究背景進行了詳細的描述，盡可能淡化技術，將注意力集中在實際工程所需要

在軍事國防領域，從政策制定者到武器裝備制造商、職業(yè)軍人等，均對倫理學研究有著日益增長的迫切需求。同時，媒體和大眾也從倫理學維度持續(xù)強烈關注軍事國防領域的決策及行動等話題。本書從倫理學角度探討無人化戰(zhàn)爭的規(guī)則、技術等，研究如何看待無人化戰(zhàn)爭，并對其未來發(fā)展的社會倫理問題進行展望。

本書系統(tǒng)深入地總結作者近年來在水面機器人航行控制技術領域的主要研究成果與工程實踐經(jīng)驗，凝練并探索水面機器人航跡規(guī)劃、運動控制等基礎性技術問題。本書內容主要包括水面機器人航行控制技術的研究進展、水面機器人的運動建模與辨識、無模型自適應控制理論、無模型自適應運動控制、無模型自適應艏向控制、航跡規(guī)劃、回收UUV制導與控制、實船試驗研究。

本書系統(tǒng)地闡述了自主水下機器人的設計與優(yōu)化，全書共9章，包括自主水下機器人設計概述、總體設計基礎、性能分析方法、設計方案評價、工程優(yōu)化理論與算法、結構性能優(yōu)化方法、水動力性能優(yōu)化方法、螺旋槳和舵翼的優(yōu)化設計、多學科設計優(yōu)化方法。內容基本上覆蓋了自主水下機器人設計專題方向的知識。

本書對多自主水下機器人協(xié)同探測過程中涉及的主要控制技術和方法進行系統(tǒng)論述，主要內容包括單體和群體體系結構、隊形控制方法、編隊搜索策略、任務分配方法、避碰策略、協(xié)作導航方法等，通過協(xié)同控制仿真實例和湖上試驗實例，對相關方法的應用進行介紹。

本書按自主機器人體系結構的發(fā)展歷程介紹多類體系結構，包括傳統(tǒng)體系結構階段的慎思式、反應式、混合式體系結構和現(xiàn)代體系結構階段的通用化體系結構、基于工具箱的體系結構。本書最后采用面向對象Petri網(wǎng)從時序和邏輯角度對體系結構進行建模和分析。

深海熱液探測是水下機器人的重要應用之一。本書系統(tǒng)地介紹深海熱液探測應用中水下機器人追蹤深海熱液羽流、探測海底熱液噴口、對目標進行作業(yè)涉及的感知、規(guī)劃與控制技術，包括水下機器人模仿生物行為追蹤羽流的基于行為規(guī)劃、水下機器人對噴口及其周邊海底環(huán)境進行觀測和識別的光學和聲學感知、水下機器人探索環(huán)境與觀察目標中的與操作人員共享控制、水下機器人按期望路徑運動的路徑跟蹤控制以及控制水下機器人搭載的機械手對目標進行抓取。

本書主要介紹水下機器人水動力學領域的數(shù)值計算、操縱性建模與預報的方法，在計算流體動力學計算可信度研究的基礎上，介紹黏性類水動力、慣性類水動力的計算流體動力學計算，以及基于水動力計算的操縱性評價方法。面向水下機器人的設計實例，本書給出基于操縱性模型進行水下機器人運動仿真的算例。

水密連接器是海洋機器人及其相關應用領域不可或缺的重要單元部件，承擔重要的使命任務并發(fā)揮重要作用。本書對海洋機器人常用的水密連接器的分類、結構、工作原理及典型應用等諸多方面進行了較為全面、深入、具體的論述；同時，對其他通用部件（如水下攝像機、水下照明燈、水下云臺及補償器）進行了簡要介紹。

自然進化賦予生物優(yōu)異的運動及環(huán)境適應能力，為人工系統(tǒng)創(chuàng)新提供了啟迪。本書圍繞水下仿生智能機器人，系統(tǒng)闡述了作者所研發(fā)的仿生機器魚、仿生機器水母和兩棲機器人的系統(tǒng)設計與智能控制技術，主要包括：機器魚的仿生設計與運動控制、主動視覺跟蹤系統(tǒng)、目標跟隨控制、三維跟蹤控制、機器水母的仿生設計與智能控制、兩棲機器人多模態(tài)運動與行為控制。本書為海洋機器人設計與智能控制提供了方法和技術參考，也為智能機器人研究提供了有益借鑒。

本書利用Markov隨機場理論對水下聲吶圖像處理所涉及的圖像分割、圖像識別和圖像配準等問題進行系統(tǒng)的研究。全書首先從傳感器數(shù)據(jù)采集的角度對聲吶圖像進行簡潔直觀的介紹。接著以聲吶圖像分割為應用背景對Markov隨機場、條件隨機場、均值場以及它們之間的關系進行全面深入的推導和闡述。最后，將隨機場理論引入互信息，介紹一種基于外周互信息的前視聲吶圖像配準方法。水下環(huán)境的特殊性造成了感知數(shù)據(jù)的特異性。本書注意到了將通用的隨機場

波浪驅動水面機器人技術作為一個前沿研究熱點，其出現(xiàn)不過十五年，而國內研究起步于2012年。本書系統(tǒng)、深入地總結了作者近年來在波浪驅動水面機器人技術領域的主要研究成果與工程實踐經(jīng)驗，凝練并深入探討了波浪驅動水面機器人基礎技術問題。全書共6章，內容主要包括波浪驅動水面機器人的推進機理分析、總體設計、運動建模與預報、運動控制以及應用分析。

《深海探測裝備》是關于深海探測裝備的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢、關鍵技術的科技前沿專著�！渡詈Ｌ綔y裝備》針對深�？茖W探索前沿的需求，結合在研項目，對典型深海探測裝備進行介紹。《深海探測裝備》主要內容如下：對深海探測傳感器進行介紹；針對海底觀測，對深海著陸器、浮標基海底觀測系統(tǒng)進行介紹；詳細研宄水下滑翔機流體力學、動力學建模與控制技術；闡述基于水下滑翔機的海洋移動自主觀測系統(tǒng)；介紹利用水下機器人跟蹤觀測海洋現(xiàn)象的設備；描述深海金屬

本書針對自主水下機器人系統(tǒng)運動的特點介紹PID控制法、狀態(tài)反饋控制法、滑�？刂品�、多模型控制法等設計過程，并針對兩種類型的UMV（AUV與USV）系統(tǒng)設計對應的控制策略，解決這兩類系統(tǒng)在湖泊試驗與海洋試驗過程中出現(xiàn)的控制品質差、耦合項間相互干擾等問題。

本書論述了水下機器人先進導航技術，主要內容包括水下機器人導航系統(tǒng)關鍵參數(shù)標定、聲學跟蹤、單信標導航、主從式UUV群體導航、長基線導航、多信標導航技術以及計算機仿真與應用實驗結果。同時為方便讀者，給出代碼實例供讀者使用和參考。

本書結合“潛龍”系列深海自主水下機器人，深入淺出、圖文并茂、系統(tǒng)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(fā)展歷史和現(xiàn)狀、總體技術、結構、能源與推進、電氣控制、導航、路徑規(guī)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。

本書系統(tǒng)地闡述了智能水下機器人海底地形匹配導航的發(fā)展與應用，全書共7章，內容主要包括緒論、海底地形匹配導航技術概述、先驗數(shù)字地形的生成方法、海底地形特征表述與路徑規(guī)劃、地形匹配單元的組建、海底地形匹配導航算法及海底地形輔助導航系統(tǒng)。內容基本上覆蓋了智能水下機器人地形匹配技術知識專題及發(fā)展動向。