我国是一个拥有300多万平方公里海域、1.8万公里海岸线以及众多内河的大国，当无人艇完成某些任务时，会遭遇各种各样的工况，因此需要对无人艇进行准确的姿态控制，在无人艇姿态控制中，时刻保证无人艇具有良好的稳性与耐波性具有非常重要意义。

无人艇的稳性与耐波性远程实验室初步设计研究对无人艇是否能安全、准确的工作起着至关重要的作用，由于系统辨识技术不断地发展，也对所收集反馈的船艇运动信息数据处理有了有效方法。本论文以无人艇稳性与耐波性性能为研究对象，通过基于优化算法的多目标系统辨识方法，根据无人艇上传感器采集的数据对无人艇稳性、和耐波性相关运动模态进行实时辨识，并通过数据传输系统将数据或辨识结果实时传送到岸机，再由岸机基于自编程序的界面上进行数据实时处理，由此构成一个水面无人艇运动模态实时监测与处理系统，实现对水面无人艇稳性与耐波性性能的监测

或控制。

1.2国内外USV研究现状

当前在已可知报道中，无人艇艇型共88种，具有军事用途的无人艇艇型数量约占全部的70%，剩余艇型主要集中在石油行业、天然气行业、大学和试验室等研究领域。无人艇最大优点是是可应用于高风险、高威胁的海况，即不适合有人船只执行的任务。只要安装精确的传感器、控制系统、和辨识系统后，无人艇可将远程监控、刺探敌情、信息收集和出勤作战任务等科技集于一体。与以往传统的水面舰艇比较，USV拥有模式多样化、作战灵活化、艇体隐身化、伤亡零人化等传统水面舰艇不可比拟的优势。随着水面无人艇突出特点越来越被人知晓，从而引起了国内外专业领域的广泛关注，各国政府都不约而同的加大投资，希冀USV在未来的海洋任务中起到更大的作用，同时各国政府都都加大投资将USV逐步推广到军事方面。

在对于无人艇的研制、开发和使用国中，美国及其盟国占了很大比例，并且美国在该领域具备领先优势。如今研制的无人艇大致可归为两类，一类是先进的海事安全和ISR无人水面艇，正在开发的国家有以色列、瑞典、新加坡、意大利和英国等，可执行港口安全、海洋领域感知、反恐、禁毒、等任务[1]-[20]。第二类是欧洲国家海军装备的感应扫雷无人艇，现已装备丹麦、瑞典、德国和英国海军。

美国是最早一批开始研究水面无人艇的应用的国家，发布的无人艇发展规划中指出了无人艇在未来战争中的重要地位，前几年美国海军公布的新型无人艇---“幽灵勇者”号（见图1.1），自主导航模式的配备预示着无人艇智能化程度的提高，具有十分广阔的前景趋势。而以色列作为水面无人艇研究的后起之国，在USV研究上也不甘示后，其研制的的”保护者”无人艇（见图1.2），利用特殊材料--碳钎维的使用令无人艇拥有卓越的快速性能，是无人艇的发展迈向新台阶。法国也进行了无人艇的研制，其研制的“SterennDu”号应用于大规模扫雷。

2008年我国自主研发的第一艘实际应用的天象探测无人平台--“天象1号”（图1.3）其智能化自动驾驶在青岛奥运会上大放异彩。上海大学其麾下的“精海”无人艇系列出色的辅助完成南海地形勘察任务（见图1.4）。

1.3远程实验室的实时监控系统的应用现状

水面无人艇在不同水域航行时，将处于不同工况，良好的稳性性能与耐波性性能对于无人艇来说非常重要，为了提高无人艇自身安全性以及完成任务的可靠性，对无人艇耐波性控制很有必要。在进行无人艇的稳性性能与耐波性性能研究过程中，可以对稳性与耐波性进行数学建模，之后在确定无人艇水动力导数时可利用系统辨识的方法对其数学模型进行辨识。