自主水下滑翔機(jī)（簡稱水下滑翔機(jī)）是一種將傳統(tǒng)浮標(biāo)技術(shù)和水下機(jī)器人技術(shù)結(jié)合起來的新概念水下機(jī)器人，目前被廣泛應(yīng)用于海洋觀測和探測領(lǐng)域。本書根據(jù)水下滑翔機(jī)的特點(diǎn)，系統(tǒng)深入地總結(jié)了作者近年來在水下滑翔機(jī)技術(shù)領(lǐng)域的主要研究成果，針對水下滑翔機(jī)獨(dú)特的新原理、新方法、新理論、新應(yīng)用進(jìn)行了重點(diǎn)闡述和探討。本書內(nèi)容主要包括水下滑翔機(jī)的機(jī)理分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)、動力學(xué)建模、航行效率建模、路徑規(guī)劃及應(yīng)用分析。

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

本書以作者的海底觀測網(wǎng)設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行管理知識和經(jīng)驗(yàn)積累為基礎(chǔ)，結(jié)合國內(nèi)外海底觀測網(wǎng)技術(shù)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(xué)意義、建設(shè)需求、國內(nèi)外研究建設(shè)情況、系統(tǒng)組成、關(guān)鍵技術(shù)、應(yīng)用價(jià)值等方面內(nèi)容。本書內(nèi)容涵蓋海底觀測網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)施工、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)等多方面理論知識研究成果及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。

本書介紹遙控水下機(jī)器人的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀、運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)建模基礎(chǔ)知識，分析其在海洋工程、打撈和科考作業(yè)等領(lǐng)域的作業(yè)需求和應(yīng)用，針對遙控水下機(jī)器人強(qiáng)作業(yè)特點(diǎn)重點(diǎn)介紹遙控水下機(jī)器人常用作業(yè)工具機(jī)械手和部分專用作業(yè)工具，最后通過實(shí)例對兩型遙控水下機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行較全面的描述。

本書是作者在多年從事水聲學(xué)理論研究與工程應(yīng)用工作的基礎(chǔ)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(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。全書共8章，主要包括緒論、避障聲吶技術(shù)、測流測速聲吶技術(shù)、側(cè)掃聲吶技術(shù)、測深側(cè)掃聲吶技術(shù)、多波束測深技術(shù)、淺地層剖面測量技術(shù)及水聲通信技術(shù)，內(nèi)容基本覆蓋了水下無人航行器水聲感知技術(shù)知識與發(fā)展動向。

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

水下機(jī)器人建模與仿真技術(shù)是水下機(jī)器人設(shè)計(jì)、研發(fā)和應(yīng)用中的重要技術(shù)之一。本書系統(tǒng)地介紹水下機(jī)器人建模與仿真技術(shù)的原理、方法和應(yīng)用。首先介紹水下機(jī)器人的現(xiàn)代建�；A(chǔ)理論與方法，包括機(jī)理建模法、插值/擬合建模法、隨機(jī)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(shù)、半物理仿真技術(shù)和全物理仿真技術(shù)及其應(yīng)用案例；最后介紹水下機(jī)器人建模與仿真技術(shù)在水下機(jī)器人狀態(tài)、參數(shù)聯(lián)合估計(jì)算法和控制算法研究方面的應(yīng)用。

本書以海洋機(jī)器人為平臺，以海洋觀測為背景，系統(tǒng)介紹海洋機(jī)器人在海洋自主觀測中的相關(guān)理論、技術(shù)、方法和應(yīng)用，主要包括海洋機(jī)器人自主觀測的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀、海洋特征場構(gòu)建中海洋機(jī)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(jī)器人路徑規(guī)劃、海洋機(jī)器人（群）控制方法等方面的理論和應(yīng)用。

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

在軍事國防領(lǐng)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(xué)研究有著日益增長的迫切需求。同時(shí)，媒體和大眾也從倫理學(xué)維度持續(xù)強(qiáng)烈關(guān)注軍事國防領(lǐng)域的決策及行動等話題。本書從倫理學(xué)角度探討無人化戰(zhàn)爭的規(guī)則、技術(shù)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(jìn)行展望。

本書系統(tǒng)深入地總結(jié)作者近年來在水面機(jī)器人航行控制技術(shù)領(lǐng)域的主要研究成果與工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，凝練并探索水面機(jī)器人航跡規(guī)劃、運(yùn)動控制等基礎(chǔ)性技術(shù)問題。本書內(nèi)容主要包括水面機(jī)器人航行控制技術(shù)的研究進(jìn)展、水面機(jī)器人的運(yùn)動建模與辨識、無模型自適應(yīng)控制理論、無模型自適應(yīng)運(yùn)動控制、無模型自適應(yīng)艏向控制、航跡規(guī)劃、回收UUV制導(dǎo)與控制、實(shí)船試驗(yàn)研究。

本書系統(tǒng)地闡述了自主水下機(jī)器人的設(shè)計(jì)與優(yōu)化，全書共9章，包括自主水下機(jī)器人設(shè)計(jì)概述、總體設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、性能分析方法、設(shè)計(jì)方案評價(jià)、工程優(yōu)化理論與算法、結(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)、多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化方法。內(nèi)容基本上覆蓋了自主水下機(jī)器人設(shè)計(jì)專題方向的知識。

本書對多自主水下機(jī)器人協(xié)同探測過程中涉及的主要控制技術(shù)和方法進(jìn)行系統(tǒng)論述，主要內(nèi)容包括單體和群體體系結(jié)構(gòu)、隊(duì)形控制方法、編隊(duì)搜索策略、任務(wù)分配方法、避碰策略、協(xié)作導(dǎo)航方法等，通過協(xié)同控制仿真實(shí)例和湖上試驗(yàn)實(shí)例，對相關(guān)方法的應(yīng)用進(jìn)行介紹。

本書按自主機(jī)器人體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展歷程介紹多類體系結(jié)構(gòu)，包括傳統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)階段的慎思式、反應(yīng)式、混合式體系結(jié)構(gòu)和現(xiàn)代體系結(jié)構(gòu)階段的通用化體系結(jié)構(gòu)、基于工具箱的體系結(jié)構(gòu)。本書最后采用面向?qū)ο驪etri網(wǎng)從時(shí)序和邏輯角度對體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模和分析。

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

本書主要介紹水下機(jī)器人水動力學(xué)領(lǐng)域的數(shù)值計(jì)算、操縱性建模與預(yù)報(bào)的方法，在計(jì)算流體動力學(xué)計(jì)算可信度研究的基礎(chǔ)上，介紹黏性類水動力、慣性類水動力的計(jì)算流體動力學(xué)計(jì)算，以及基于水動力計(jì)算的操縱性評價(jià)方法。面向水下機(jī)器人的設(shè)計(jì)實(shí)例，本書給出基于操縱性模型進(jìn)行水下機(jī)器人運(yùn)動仿真的算例。

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

自然進(jìn)化賦予生物優(yōu)異的運(yùn)動及環(huán)境適應(yīng)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(jī)器人，系統(tǒng)闡述了作者所研發(fā)的仿生機(jī)器魚、仿生機(jī)器水母和兩棲機(jī)器人的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與智能控制技術(shù)，主要包括：機(jī)器魚的仿生設(shè)計(jì)與運(yùn)動控制、主動視覺跟蹤系統(tǒng)、目標(biāo)跟隨控制、三維跟蹤控制、機(jī)器水母的仿生設(shè)計(jì)與智能控制、兩棲機(jī)器人多模態(tài)運(yùn)動與行為控制。本書為海洋機(jī)器人設(shè)計(jì)與智能控制提供了方法和技術(shù)參考，也為智能機(jī)器人研究提供了有益借鑒。

本書利用Markov隨機(jī)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(zhǔn)等問題進(jìn)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(jìn)行簡潔直觀的介紹。接著以聲吶圖像分割為應(yīng)用背景對Markov隨機(jī)場、條件隨機(jī)場、均值場以及它們之間的關(guān)系進(jìn)行全面深入的推導(dǎo)和闡述。最后，將隨機(jī)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(zhǔn)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(jī)場

波浪驅(qū)動水面機(jī)器人技術(shù)作為一個(gè)前沿研究熱點(diǎn)，其出現(xiàn)不過十五年，而國內(nèi)研究起步于2012年。本書系統(tǒng)、深入地總結(jié)了作者近年來在波浪驅(qū)動水面機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域的主要研究成果與工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，凝練并深入探討了波浪驅(qū)動水面機(jī)器人基礎(chǔ)技術(shù)問題。全書共6章，內(nèi)容主要包括波浪驅(qū)動水面機(jī)器人的推進(jìn)機(jī)理分析、總體設(shè)計(jì)、運(yùn)動建模與預(yù)報(bào)、運(yùn)動控制以及應(yīng)用分析。

《深海探測裝備》是關(guān)于深海探測裝備的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢、關(guān)鍵技術(shù)的科技前沿專著�！渡詈Ｌ綔y裝備》針對深�？茖W(xué)探索前沿的需求，結(jié)合在研項(xiàng)目，對典型深海探測裝備進(jìn)行介紹�！渡詈Ｌ綔y裝備》主要內(nèi)容如下：對深海探測傳感器進(jìn)行介紹；針對海底觀測，對深海著陸器、浮標(biāo)基海底觀測系統(tǒng)進(jìn)行介紹；詳細(xì)研宄水下滑翔機(jī)流體力學(xué)、動力學(xué)建模與控制技術(shù)；闡述基于水下滑翔機(jī)的海洋移動自主觀測系統(tǒng)；介紹利用水下機(jī)器人跟蹤觀測海洋現(xiàn)象的設(shè)備；描述深海金屬

本書針對自主水下機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)動的特點(diǎn)介紹PID控制法、狀態(tài)反饋控制法、滑模控制法、多模型控制法等設(shè)計(jì)過程，并針對兩種類型的UMV（AUV與USV）系統(tǒng)設(shè)計(jì)對應(yīng)的控制策略，解決這兩類系統(tǒng)在湖泊試驗(yàn)與海洋試驗(yàn)過程中出現(xiàn)的控制品質(zhì)差、耦合項(xiàng)間相互干擾等問題。

本書論述了水下機(jī)器人先進(jìn)導(dǎo)航技術(shù)，主要內(nèi)容包括水下機(jī)器人導(dǎo)航系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)標(biāo)定、聲學(xué)跟蹤、單信標(biāo)導(dǎo)航、主從式UUV群體導(dǎo)航、長基線導(dǎo)航、多信標(biāo)導(dǎo)航技術(shù)以及計(jì)算機(jī)仿真與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)結(jié)果。同時(shí)為方便讀者，給出代碼實(shí)例供讀者使用和參考。

本書結(jié)合“潛龍”系列深海自主水下機(jī)器人，深入淺出、圖文并茂、系統(tǒng)全面地介紹了自主水下機(jī)器人的相關(guān)理論、技術(shù)、方法和應(yīng)用，主要包括自主水下機(jī)器人的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀、總體技術(shù)、結(jié)構(gòu)、能源與推進(jìn)、電氣控制、導(dǎo)航、路徑規(guī)劃、運(yùn)動控制、應(yīng)急安全控制、布放回收、實(shí)際應(yīng)用等方面的技術(shù)理論和工程實(shí)踐。

本書系統(tǒng)地闡述了智能水下機(jī)器人海底地形匹配導(dǎo)航的發(fā)展與應(yīng)用，全書共7章，內(nèi)容主要包括緒論、海底地形匹配導(dǎo)航技術(shù)概述、先驗(yàn)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(dǎo)航算法及海底地形輔助導(dǎo)航系統(tǒng)。內(nèi)容基本上覆蓋了智能水下機(jī)器人地形匹配技術(shù)知識專題及發(fā)展動向。