| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6页 |
| 1. 绪论 | 第10-19页 |
| 1.1 项目研究背景 | 第10页 |
| 1.2 水下航行器概述 | 第10-12页 |
| 1.3 小型自主水下航行器(AUV)及其对接系统的研究现状 | 第12-16页 |
| 1.3.1 国外小型AUV及其对接系统的研究现状 | 第12-15页 |
| 1.3.2 国内小型AUV及其对接系统的研究现状 | 第15-16页 |
| 1.4 本论文的研究意义及研究目标 | 第16-19页 |
| 1.4.1 本论文的研究意义 | 第16-17页 |
| 1.4.2 本论文的研究内容 | 第17-19页 |
| 2 可对接式小型自主水下航行器系统的总体结构设计 | 第19-35页 |
| 2.1 系统总体设计流程和主体功能设计 | 第19-21页 |
| 2.1.1 航行器的总体设计流程 | 第19-20页 |
| 2.1.2 航行器的任务需求和性能指标 | 第20-21页 |
| 2.2 整体布局和框架的设计 | 第21-24页 |
| 2.2.1 整体布局的设计和分析 | 第21-23页 |
| 2.2.2 框架和导流罩的设计 | 第23-24页 |
| 2.3 推进器的布局分析和设计 | 第24-26页 |
| 2.4 水密舱的设计和分析 | 第26-28页 |
| 2.4.1 水密舱的内部设备支架和壳体设计 | 第26-28页 |
| 2.4.2 水密舱的端盖及其密封结构设计 | 第28页 |
| 2.5 重心与浮心的分析和计算 | 第28-32页 |
| 2.5.1 重心(质心)的计算 | 第29-30页 |
| 2.5.2 浮心的计算 | 第30-31页 |
| 2.5.3 浮力材料的设计和计算 | 第31-32页 |
| 2.6 整体水动影响分析 | 第32-33页 |
| 2.7 对接基站(DOCK)的需求分析和功能设计 | 第33-34页 |
| 2.8 本章小结 | 第34-35页 |
| 3 基于ARM处理器的控制系统设计 | 第35-50页 |
| 3.1 控制系统的整体硬件结构设计 | 第36-37页 |
| 3.2 主控芯片和开发板 | 第37-38页 |
| 3.2.1 ARM芯片的介绍 | 第37页 |
| 3.2.2 mini2440开发板的介绍 | 第37-38页 |
| 3.3 电机控制和驱动系统 | 第38-43页 |
| 3.3.1 无刷直流电机简介 | 第38-39页 |
| 3.3.2 无刷直流电机驱动器的原理 | 第39-40页 |
| 3.3.3 无刷直流电机驱动器的选型 | 第40-43页 |
| 3.4 导航系统的设计 | 第43-46页 |
| 3.4.1 设计思路及系统框图 | 第43-44页 |
| 3.4.2 AHRS的工作原理 | 第44-45页 |
| 3.4.3 GPS模块工作原理 | 第45-46页 |
| 3.4.4 深度计的使用 | 第46页 |
| 3.5 温湿度检测模块 | 第46-47页 |
| 3.6 摄像头的接入 | 第47-48页 |
| 3.7 电源及转换电路 | 第48-49页 |
| 3.8 本章小结 | 第49-50页 |
| 4 “玄武-1”的数学模型的建立 | 第50-64页 |
| 4.1 坐标系和坐标转换 | 第50-53页 |
| 4.1.1 坐标系的建立 | 第50-51页 |
| 4.1.2 不同坐标系之间的参数转换 | 第51-53页 |
| 4.2 AUV的运动表达式 | 第53-57页 |
| 4.2.1 水平面运动 | 第53-54页 |
| 4.2.2 垂直面运动 | 第54-55页 |
| 4.2.3 合力作用下的空间运动 | 第55-57页 |
| 4.3 AUV的动力学模型 | 第57-63页 |
| 4.3.1 AUV的水动力分析 | 第57-59页 |
| 4.3.2 AUV受到的浮力和重力 | 第59-60页 |
| 4.3.3 AUV的空间运动方程 | 第60-63页 |
| 4.4 本章小结 | 第63-64页 |
| 5 性能分析与试验 | 第64-71页 |
| 5.1 “玄武-1”的性能仿真 | 第64-67页 |
| 5.1.1 流体性能仿真 | 第64页 |
| 5.1.2 水密舱的耐压分析和仿真 | 第64-65页 |
| 5.1.3 关键器件的散热分析和仿真 | 第65-67页 |
| 5.2 运动仿真 | 第67-70页 |
| 5.2.1 水动力系数的获得 | 第67-69页 |
| 5.2.2 本体的运动仿真 | 第69-70页 |
| 5.3 模块调试和试验 | 第70-71页 |
| 6 总结与展望 | 第71-73页 |
| 6.1 总结 | 第71-72页 |
| 6.2 展望 | 第72-73页 |
| 参考文献 | 第73-78页 |
| 作者简历 | 第78页 |