深海水下搜救既是無人潛水器的重要應用領域，也是現(xiàn)代智能信息處理的重要應用領域，是一多學科交叉的高新技術。《無人潛水器水下搜救理論與技術》在綜述近年來無人潛水器水下搜救關鍵技術研究進展的基礎上，從單個無人潛水器水下搜救和多潛水器協(xié)作搜救兩個方面，研究無人潛水器水下搜救的基本理論方法與關鍵技術。最后給出一個實際的無人潛水器硬件與軟件系統(tǒng)和實際的水下搜救案例。
《無人潛水器水下搜救理論與技術》可供從事水下搜救、探測、考古的科研人員閱讀，也可供從事潛水器系統(tǒng)設計、海洋工程、自動控制、信號處理、機器人等有關專業(yè)的工程技術人員和高校師生參考。
水下搜救既是無人潛水器的重要應用領域，也是智能信息處理與水聲通信的重要應用領域，是一多學科交叉的高新技術，基于無人潛水器的深海水下搜救技術已成為航運和海洋工程領域的研究熱點。早在1963年就有美國“阿爾文”號與“科夫”號無人潛水器協(xié)作搜尋、打撈出西班牙海溝失落氫彈的成功案例；2014年初的馬航MH370失聯(lián)客機水下搜救，美國就動用了“藍鰭金槍魚”號自治無人潛水器進行4500m的深海大規(guī)模水下搜索，雖然未找到失聯(lián)客機，但毫無疑問無人潛水器是深海搜救的一個選擇工具。
近些年來隨著國家海洋戰(zhàn)略的實施與現(xiàn)代海上運輸業(yè)的發(fā)展，無人潛水器與水下搜救在國內也引起了廣泛關注，特別是無人潛水器研制開發(fā)，在國家863等計劃支持下，中國船舶重工集團公司第七〇二研究所、中國科學院沈陽自動化研究所、上海交通大學、哈爾濱工程大學、西北工業(yè)大學、上海海事大學等推出了多種型號的無人潛水器。但是真正面向水下搜救應用，具有完全自主知識產權的無人潛水器系統(tǒng)還很少。為了實現(xiàn)無人潛水器在水下搜救中可靠有效的應用，既要研發(fā)面向水下搜救、具有自主知識產權的無人潛水器系統(tǒng)，同時又要突破水下搜救的關鍵技術，特別是有關水下搜救的“水下路徑規(guī)劃與安全避障技術”“水聲通信與導航定位技術”“水下目標探測與識別技術”及“多潛水器協(xié)作搜索技術”等。
本書以國家863計劃項目（2006AA09Z210），國家自然科學基金項目（50775136、51075257、51279098、51409156、51575336、61503239、51509150），交通運輸部基礎研究計劃（2011-329-810-440），上海市科委創(chuàng)新行動計劃（10550502700、13510721400、14JC1402800），長三角聯(lián)合攻關項目（10595812700），上海市優(yōu)秀學術（科）帶頭人計劃（11XD1402500），上海市領軍人才計劃（032）及上海市教委科研創(chuàng)新研究項目（13ZZ123、10ZZ97、10YZ113、09YZ248）的研究成果為基礎，在綜述近年來無人潛水器水下搜救關鍵技術研究進展的基礎上，從單個無人潛水器水下搜救和多潛水器協(xié)作搜救兩個方面，研究無人潛水器水下搜救的基本理論方法與關鍵技術。最后給出一個實際的無人潛水器硬件與軟件系統(tǒng)和實際的水下搜救案例。
朱大奇，1964年11月生，博士、教授、博士生導師�，F(xiàn)為上海海事大學水下機器人與智能系統(tǒng)實驗室主任、上海市領軍人才、上海市優(yōu)秀學科帶頭人。主持國家“863”計劃、國家自然科學基金及省部級重點項目20項。獲上海市科技進步二等獎3次、三等獎1次。以首位作者或通信作者發(fā)表SCI論文56篇、EI期刊論文66篇；出版專著3部、教材3部；相關論文、論著他引近1600次，其中SCI他引210次。授權國家專利10項。主要研究方向：無人潛水器水下搜救、智能信息處理與故障診斷。
胡震，1967年11月生，中國船舶重工集團公司702研究所研究員，“蛟龍?zhí)枴?000米載人潛水器副總設計師，國產化4500米載人潛水器總設計師，國家“萬人計劃”首批科技創(chuàng)新領軍人才。作為主要負責人，參與近10項水下機器人設計與研制工作。獲國家科技進步二等獎1次，國防科工委和江蘇省科技進步一等獎各1次。在國內外期刊發(fā)表論文近20篇。主要研究方向：水下機器人總體設計與分析、智能控制、機器人視覺及水下機器人操控。
張銘鈞，1963年10月生，博士、教授、博士生導師�，F(xiàn)為哈爾濱工程大學教授。主持國家自然科學基金及省部級項目20余項。獲省部級科技獎8次。發(fā)表SCI、EI檢索論文100余篇；出版專著和教材4部。授權發(fā)明專利30項。主要研究方向：水下機器人設計與控制。
周晨陽，1961年6月生，碩士生導師，西南電子電信技術研究所高級工程師。主持國防與民用重點項目近20項。獲國家科技進步一等獎1次，省部級科技進步一等獎1次，省部級科技進步二等獎6次。發(fā)表論文30余篇。授權發(fā)明專利1項。主要研究方向：通信工程、智能控制。
第1章 無人潛水器水下搜救概述
1．1 深海潛水器
1．1．1 載人潛水器
1．1．2 無人潛水器
1．2 無人潛水器研究概況
1．2．1 有纜遙控無人潛水器
1．2．2 無纜自治無人潛水器
1．2．3 國內深海潛水器研究
1．3 無人潛水器水下搜救關鍵技術
1．3．1 無人潛水器水下環(huán)境感知與地圖構建技術
1．3．2 無人潛水器的導航與通信系統(tǒng)
1．3．3 無人潛水器的水下路徑規(guī)劃及安全避障技術
1．3．4 無人潛水器的軌跡跟蹤控制技術
1．3．5 無人潛水器的水下目標探測與識別技術
1．3．6 無人潛水器故障自診斷與容錯控制技術
1．3．7 多潛水器水下協(xié)作搜救技術
參考文獻
第2章 信息融合與水下地圖構建
2．1 無人潛水器坐標系統(tǒng)．
2．2 無人潛水器水下搜救環(huán)境模型
2．3 聲納傳感器參數(shù)與模型的建立
2．3．1 前視聲納模型
2．3．2 聲納傳感器參數(shù)與模型建立
2．4 基于D-S信息融合的AUV地圖構建與更新
2．4．1 D-S信息融合算法
2．4．2 AUV地圖構建系統(tǒng)組成
2．4．3 AUV地圖柵格的狀態(tài)判別規(guī)則
2．5 構建地圖仿真結果及分析
2．5．1 實驗環(huán)境初始化及仿真流程
2．5．2 地圖構建準確率的定義
2．5．3 仿真結果及分析
參考文獻
第3章 人工勢場AUV水下路徑規(guī)劃
3．1 人工勢場模型
3．1．1 引力勢場建模
3．1．2 斥力勢場建模
3．2 人工勢場路徑規(guī)劃的局部極小問題
3．3 人工勢場的AUV路徑規(guī)劃
3．3．1 改進的引力勢場函數(shù)
3．3．2 仿真實驗及分析
3．3．3 局部極值問題
3．4 海流狀況下的AUV人工勢場路徑規(guī)劃
3．4．1 AUV在海流環(huán)境的運行特點
3．4．2 速度矢量合成與人工勢場集成的路徑規(guī)劃算法
3．4．3 仿真實驗及分析
參考文獻
第4章 生物啟發(fā)AUV水下路徑規(guī)劃
4．1 生物啟發(fā)神經動力學的基本原理
4．2 生物啟發(fā)神經網絡模型
4．2．1 二維生物啟發(fā)神經網絡模型
4．2．2 三維生物啟發(fā)神經網絡模型
4．2．3 模型的穩(wěn)定性分析
4．3 模型的參數(shù)敏感性分析
4．3．1 神經元之間的連接權系數(shù)
4．3．2 神經元的外部輸入信號
4．3．3 神經元活性輸出的取值范圍
4．3．4 神經元活性值的衰減速率
4．4 基于生物啟發(fā)神經動力學模型的AUV全局路徑規(guī)劃
4．4．1 水下環(huán)境建模
4．4．2 環(huán)境信息已知的點到點路徑規(guī)劃方法
4．5 環(huán)境信息未知全局路徑規(guī)劃方法
4．5．1 路徑規(guī)劃模型初始化
4．5．2 路徑規(guī)劃中的死鎖問題
4．5．3 路徑規(guī)劃的實現(xiàn)與效果對比
4．6 基于聲納的長距離路徑規(guī)劃應用
……
第5章 無人潛水器水下軌跡跟蹤控制
第6章 多AUV水下搜救任務分配
第7章 多AUV水下編隊控制
第8章 多AUV協(xié)作搜索
第9章 無人潛水器研發(fā)與搜救實踐
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