1.3本文主要研究内容，结构安排 7

第二章 AUV控制系统体系设计 9

2.1AUV系统整体构架 9

2.2AUV控制系统原理 9

2.2.1水面控制系统原理 9

2.2.2水下控制系统原理 10

2.3本章小结 11

第三章AUV水面控制系统硬件平台设计 12

3.1引言 12

3.2控制台硬件设计 12

3.3通讯方式 13

3.3.1无线数传电台 14

3.3.2光电转化器 15

3.3.3光纤 17

3.4本章小结 20

第四章 AUV水面控制系统软件设计 21

4.1引言 21

4.2控制台程序设计 22

4.3人机交互系统软件设计 23

4.3.1人机交互模块的设计思路 23

4.3.2人机交互模块的设计 24

4.4本章小结 27

结论和展望 28

致 谢 29

参考文献 30

附 录 32

第一章 绪论

1.1论文研究背景以及意义

中国是海岸线总长达3.2万公里的海洋大国，其中陆地海岸线与海岛海岸线为1.8万公里和1.4万公里[1]。在浩瀚的大海中，有将近500万平方公里属于中国统领的范畴，合理地开拓深海资源，勘探海底地形，对海洋环境中以及生存在其中的生物进行保护，维护海洋的安全和我国关于海洋部分的合法权益，对所有居住在地球的人类的进步，向前发展和世界和平稳定具有不可忽视的重要意义。科技发展迅速的21世纪是海底资源大探索的新时期，也是我国甚至全世界可持续发展历程里的重要一步。海洋拥有着某些陆地上无法获取到的资源，将它比作人类发展历程中的第二大空间也不为过。合理探测、发掘海洋拥有的资源也是积极响应国家提出的可持续发展口号，而研制出世的水下机器人成为海洋资源开发工程中的强有力工具，它的问世有利于海洋探测工作的进行，是得力的好帮手。

陆地的资源随着人类的逐渐开发而不断地减少，向海洋资源开发进军成为新世纪的发展战略。我们都知道，在海底资源中，石油与天然气是储存量最丰饶、经济价值最珍贵的稀少物质。深海中的石油储有量约是世界总的储量的1/3，这是地球物质资源能够延绵不断的造福子孙后代的重要保证。此外，在深海里，还藏有不少无法估量的矿产资源，它们的存在不可忽视。根据目前研究得到的数据我们不难知道，海洋中的各种矿产和贵金属等稀有物质已经有6000亿吨被探测到并开发出来[2]。而且由已知的研究结果发现，海底的锰结核矿石可以称得上是深海里一种取之不尽用之不竭的珍贵资源，截止到目前，每年仍在以1000万吨的速度源源不断地增长。目前，我们在探测海洋下的环境、生物群落研究、深海打捞、深海里微生物以及各种稀缺动物基因获取等各个领域里所得到的突破性成果，水下机器人在其中做出的贡献和功劳不可忽略[3]。由此可知，在海洋科学研究中，发展水下机器人并逐渐完备其功能非常重要。现如今，AUV在军事和国防发展、海洋救生打捞、深海资源探索、石油开采以及水下施工等诸多方面均有所建树，其日后的应用前景必定潜能无限。