| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第10-16页 |
| 1.1 论文研究的背景、目的与意义 | 第10页 |
| 1.2 水下机器人控制系统的研究现状 | 第10-14页 |
| 1.2.1 水下机器人的国内外研究状况 | 第10-12页 |
| 1.2.2 水下机器人的光视觉检测方法研究状况 | 第12-13页 |
| 1.2.3 水下机器人的控制系统研究状况 | 第13-14页 |
| 1.3 论文的主要研究内容和结构安排 | 第14-16页 |
| 第2章 水下航行器光视觉目标识别与跟踪系统研究 | 第16-34页 |
| 2.1 水下图像的预处理 | 第16-22页 |
| 2.1.1 水下图像降质原因分析 | 第16页 |
| 2.1.2 水下光传播的衰减模型 | 第16-17页 |
| 2.1.3 Jaffe-McGlamery水下成像模型 | 第17-19页 |
| 2.1.4 水下图像的恢复 | 第19-21页 |
| 2.1.5 实验结果及分析 | 第21-22页 |
| 2.2 水下图像的目标分割与提取研究 | 第22-28页 |
| 2.2.1 常用彩色模型分析 | 第22-24页 |
| 2.2.2 基于HSV的自适应彩色图像分割 | 第24-25页 |
| 2.2.3 目标区域的提取 | 第25-27页 |
| 2.2.4 实验结果及分析 | 第27-28页 |
| 2.3 水下动目标跟踪方法研究 | 第28-33页 |
| 2.3.1 基于Kalman预测器的水下目标跟踪 | 第28-30页 |
| 2.3.2 动态检测窗口的建立 | 第30-31页 |
| 2.3.3 实验结果及分析 | 第31-33页 |
| 2.4 本章小结 | 第33-34页 |
| 第3章 水下航行器的控制系统设计与实现 | 第34-50页 |
| 3.1 水下航行器控制系统总体结构 | 第34-36页 |
| 3.1.1 控制系统的通信总线 | 第35-36页 |
| 3.2 水下航行器各个子系统的设计与实现 | 第36-46页 |
| 3.2.1 主控计算机系统 | 第36-37页 |
| 3.2.2 通信系统的设计与实现 | 第37-39页 |
| 3.2.3 推进控制系统的设计与实现 | 第39-41页 |
| 3.2.4 电源管理与安全系统 | 第41-42页 |
| 3.2.5 传感器信息采集系统 | 第42-46页 |
| 3.3 水下航行器控制系统软件结构设计 | 第46-49页 |
| 3.3.1 CAN总线通信软件设计 | 第47-48页 |
| 3.3.2 主控计算机的软件设计 | 第48-49页 |
| 3.4 本章小结 | 第49-50页 |
| 第4章 水下航行器艇体结构与运动控制仿真 | 第50-62页 |
| 4.1 艇体结构与各机构分布 | 第50页 |
| 4.2 水下航行器的动力学模型分析 | 第50-54页 |
| 4.2.1 坐标系建立 | 第51-52页 |
| 4.2.2 空间六自由度运动方程建立 | 第52-54页 |
| 4.3 水下航行器运动控制设计与仿真 | 第54-59页 |
| 4.3.1 PID控制器设计 | 第54-55页 |
| 4.3.2 鲁棒反步控制器设计 | 第55-56页 |
| 4.3.3 水下航行器运动控制仿真 | 第56-59页 |
| 4.4 本章小结 | 第59-62页 |
| 第5章 水下航行器水池实验结果与分析 | 第62-68页 |
| 5.1 水下航行器水池试验环境简介 | 第62页 |
| 5.2 传感器滤波实验 | 第62-63页 |
| 5.2.1 深度测量滤波实验 | 第63页 |
| 5.3 水下航行器的深度、航向控制实验 | 第63-65页 |
| 5.3.1 自动定深控制实验 | 第63-64页 |
| 5.3.2 自动定航控制实验 | 第64-65页 |
| 5.4 水下航行器的目标跟踪撞球实验 | 第65-67页 |
| 5.5 本章小结 | 第67-68页 |
| 结论 | 第68-70页 |
| 参考文献 | 第70-74页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第74-76页 |
| 致谢 | 第76页 |