自主水下滑翔机（简称水下滑翔机）是一种将传统浮标技术和水下机器人技术结合起来的新概念水下机器人，目前被广泛应用于海洋观测和探测领域。本书根据水下滑翔机的特点，系统深入地总结了作者近年来在水下滑翔机技术领域的主要研究成果，针对水下滑翔机独特的新原理、新方法、新理论、新应用进行了重点阐述和探讨。本书内容主要包括水下滑翔机的机理分析、优化设计、动力学建模、航行效率建模、路径规划及应用分析。

无人水面机器人是水、陆、空机器人家族中的重要一员，在工业生产、科学考察和军事国防领域均扮演着重要角色，因此受到国内外学者的广泛关注。本书以无人水面机器人的核心技术为主体脉络，以作者十余年来无人水面机器人技术研究的收获为基础，广泛借鉴国内外的**研究成果，力求系统、有层次地展示无人水面机器人的关键技术和研究方法。全书共8章，包括无人水面机器人的基本知识、通信导航技术、控制技术、目标感知技术、环境建模技术、决策规划技术、

本书以作者的海底观测网设计、建设、运行管理知识和经验积累为基础，结合国内外海底观测网技术研究现状和发展趋势，系统介绍海底观测网的科学意义、建设需求、国内外研究建设情况、系统组成、关键技术、应用价值等方面内容。本书内容涵盖海底观测网网络设计、网络建设、网络施工、网络维护等多方面理论知识研究成果及实践经验总结。

本书介绍遥控水下机器人的发展历程和现状、运动学和动力学建模基础知识，分析其在海洋工程、打捞和科考作业等领域的作业需求和应用，针对遥控水下机器人强作业特点重点介绍遥控水下机器人常用作业工具机械手和部分专用作业工具，最后通过实例对两型遥控水下机器人系统进行较全面的描述。

本书是作者在多年从事水声学理论研究与工程应用工作的基础上写成的专著，系统地阐述了水下无人航行器水声感知技术的发展与应用。全书共8章，主要包括绪论、避障声呐技术、测流测速声呐技术、侧扫声呐技术、测深侧扫声呐技术、多波束测深技术、浅地层剖面测量技术及水声通信技术，内容基本覆盖了水下无人航行器水声感知技术知识与发展动向。

本书聚焦于如何设计一个完整的AUV实时避碰系统，分别介绍实时避碰系统中涉及的各个部分，主要包括：如何根据不同类别避碰声呐输出信息进行避碰场景的表达和判断(第2、3章)；如何根据避碰场景和系统状态实时决策避碰行为(第4、5章)；如何实时更新地图并进行实时路径规划(第6章)；最后，针对避碰性能评价提出一种实时避碰能力的定量评价方法(第7章)。

水下机器人建模与仿真技术是水下机器人设计、研发和应用中的重要技术之一。本书系统地介绍水下机器人建模与仿真技术的原理、方法和应用。首先介绍水下机器人的现代建模基础理论与方法，包括机理建模法、插值/拟合建模法、随机建模法、相似建模法及综合建模法等；然后介绍数值仿真技术、半物理仿真技术和全物理仿真技术及其应用案例；最后介绍水下机器人建模与仿真技术在水下机器人状态、参数联合估计算法和控制算法研究方面的应用。

本书以海洋机器人为平台，以海洋观测为背景，系统介绍海洋机器人在海洋自主观测中的相关理论、技术、方法和应用，主要包括海洋机器人自主观测的发展历史与现状、海洋特征场构建中海洋机器人自主观测优化、典型海洋特征跟踪模型及跟踪方法、海流环境下海洋机器人路径规划、海洋机器人（群）控制方法等方面的理论和应用。

本书邀请了长期工作在海洋机器人一线的专家学者对海洋机器人领域的**技术进展和研究前沿进行探讨。在自主控制方面，包括空化技术、万米级超深海机器人控制和跨域机器人等；在自主感知方面，包括机械扫描声呐图像配准等；在人机协同控制方面，包括脑电信号识别和水下机器人操作脑电控制技术等。考虑到海洋机器人所面临的海洋环境特异性，对每一个技术问题进行探讨时都就相关的研究背景进行了详细的描述，尽可能淡化技术，将注意力集中在实际工程所需要

在军事国防领域，从政策制定者到武器装备制造商、职业军人等，均对伦理学研究有着日益增长的迫切需求。同时，媒体和大众也从伦理学维度持续强烈关注军事国防领域的决策及行动等话题。本书从伦理学角度探讨无人化战争的规则、技术等，研究如何看待无人化战争，并对其未来发展的社会伦理问题进行展望。

本书系统深入地总结作者近年来在水面机器人航行控制技术领域的主要研究成果与工程实践经验，凝练并探索水面机器人航迹规划、运动控制等基础性技术问题。本书内容主要包括水面机器人航行控制技术的研究进展、水面机器人的运动建模与辨识、无模型自适应控制理论、无模型自适应运动控制、无模型自适应艏向控制、航迹规划、回收UUV制导与控制、实船试验研究。

本书系统地阐述了自主水下机器人的设计与优化，全书共9章，包括自主水下机器人设计概述、总体设计基础、性能分析方法、设计方案评价、工程优化理论与算法、结构性能优化方法、水动力性能优化方法、螺旋桨和舵翼的优化设计、多学科设计优化方法。内容基本上覆盖了自主水下机器人设计专题方向的知识。

本书对多自主水下机器人协同探测过程中涉及的主要控制技术和方法进行系统论述，主要内容包括单体和群体体系结构、队形控制方法、编队搜索策略、任务分配方法、避碰策略、协作导航方法等，通过协同控制仿真实例和湖上试验实例，对相关方法的应用进行介绍。

本书按自主机器人体系结构的发展历程介绍多类体系结构，包括传统体系结构阶段的慎思式、反应式、混合式体系结构和现代体系结构阶段的通用化体系结构、基于工具箱的体系结构。本书最后采用面向对象Petri网从时序和逻辑角度对体系结构进行建模和分析。

深海热液探测是水下机器人的重要应用之一。本书系统地介绍深海热液探测应用中水下机器人追踪深海热液羽流、探测海底热液喷口、对目标进行作业涉及的感知、规划与控制技术，包括水下机器人模仿生物行为追踪羽流的基于行为规划、水下机器人对喷口及其周边海底环境进行观测和识别的光学和声学感知、水下机器人探索环境与观察目标中的与操作人员共享控制、水下机器人按期望路径运动的路径跟踪控制以及控制水下机器人搭载的机械手对目标进行抓取。

本书主要介绍水下机器人水动力学领域的数值计算、操纵性建模与预报的方法，在计算流体动力学计算可信度研究的基础上，介绍黏性类水动力、惯性类水动力的计算流体动力学计算，以及基于水动力计算的操纵性评价方法。面向水下机器人的设计实例，本书给出基于操纵性模型进行水下机器人运动仿真的算例。

水密连接器是海洋机器人及其相关应用领域不可或缺的重要单元部件，承担重要的使命任务并发挥重要作用。本书对海洋机器人常用的水密连接器的分类、结构、工作原理及典型应用等诸多方面进行了较为全面、深入、具体的论述；同时，对其他通用部件（如水下摄像机、水下照明灯、水下云台及补偿器）进行了简要介绍。

自然进化赋予生物优异的运动及环境适应能力，为人工系统创新提供了启迪。本书围绕水下仿生智能机器人，系统阐述了作者所研发的仿生机器鱼、仿生机器水母和两栖机器人的系统设计与智能控制技术，主要包括：机器鱼的仿生设计与运动控制、主动视觉跟踪系统、目标跟随控制、三维跟踪控制、机器水母的仿生设计与智能控制、两栖机器人多模态运动与行为控制。本书为海洋机器人设计与智能控制提供了方法和技术参考，也为智能机器人研究提供了有益借鉴。

本书利用Markov随机场理论对水下声呐图像处理所涉及的图像分割、图像识别和图像配准等问题进行系统的研究。全书首先从传感器数据采集的角度对声呐图像进行简洁直观的介绍。接着以声呐图像分割为应用背景对Markov随机场、条件随机场、均值场以及它们之间的关系进行全面深入的推导和阐述。最后，将随机场理论引入互信息，介绍一种基于外周互信息的前视声呐图像配准方法。水下环境的特殊性造成了感知数据的特异性。本书注意到了将通用的随机场

波浪驱动水面机器人技术作为一个前沿研究热点，其出现不过十五年，而国内研究起步于2012年。本书系统、深入地总结了作者近年来在波浪驱动水面机器人技术领域的主要研究成果与工程实践经验，凝练并深入探讨了波浪驱动水面机器人基础技术问题。全书共6章，内容主要包括波浪驱动水面机器人的推进机理分析、总体设计、运动建模与预报、运动控制以及应用分析。

《深海探测装备》是关于深海探测装备的现状、发展趋势、关键技术的科技前沿专著。《深海探测装备》针对深海科学探索前沿的需求，结合在研项目，对典型深海探测装备进行介绍。《深海探测装备》主要内容如下：对深海探测传感器进行介绍；针对海底观测，对深海着陆器、浮标基海底观测系统进行介绍；详细研宄水下滑翔机流体力学、动力学建模与控制技术；阐述基于水下滑翔机的海洋移动自主观测系统；介绍利用水下机器人跟踪观测海洋现象的设备；描述深海金属

本书针对自主水下机器人系统运动的特点介绍PID控制法、状态反馈控制法、滑模控制法、多模型控制法等设计过程，并针对两种类型的UMV（AUV与USV）系统设计对应的控制策略，解决这两类系统在湖泊试验与海洋试验过程中出现的控制品质差、耦合项间相互干扰等问题。

本书论述了水下机器人先进导航技术，主要内容包括水下机器人导航系统关键参数标定、声学跟踪、单信标导航、主从式UUV群体导航、长基线导航、多信标导航技术以及计算机仿真与应用实验结果。同时为方便读者，给出代码实例供读者使用和参考。

本书结合“潜龙”系列深海自主水下机器人，深入浅出、图文并茂、系统全面地介绍了自主水下机器人的相关理论、技术、方法和应用，主要包括自主水下机器人的发展历史和现状、总体技术、结构、能源与推进、电气控制、导航、路径规划、运动控制、应急安全控制、布放回收、实际应用等方面的技术理论和工程实践。

本书系统地阐述了智能水下机器人海底地形匹配导航的发展与应用，全书共7章，内容主要包括绪论、海底地形匹配导航技术概述、先验数字地形的生成方法、海底地形特征表述与路径规划、地形匹配单元的组建、海底地形匹配导航算法及海底地形辅助导航系统。内容基本上覆盖了智能水下机器人地形匹配技术知识专题及发展动向。