我们根据无人艇根据不同的使用意图，采用不同的模块，不同的装硬件和软 件搭载不同传感器和执行设备来显示出它的功能多样性和使用多样性[6-7]。水面 无人艇船型的选择需要满足一定程度上的隐蔽性和在水面的高航速性等要求。在 考虑到研究无人艇时我们要进行船模的性能实验等，我们将滑行艇当作首要选择 是因为滑行艇的小巧，灵活，阻力性能好等，而且航速相对而言容易控制在 20—50kn,最关键的在满足以上条件的同时它也符合无人艇船型要求。

1。2。2 USV 的基本结构和特点

基本结构 USV的基本结构主要包括两个：1艇体、2基站控制台。我们一般把无人艇设

计成双体船，这样做是为了让无人艇满足更多的任务。片体的形状采用的是高速 船型设计，这是为了减少航行时阻力，每个片体大致是由几个相似的舱室组成， 各种仪器就能够安装在无人艇上任意一个地方，这么做是为了便于调整它的重 心。从动力部分来看，主要采用的是水下电动推行器，用螺旋桨的转速差来控制 航行的方向。

无人艇的整体特点大致具有三个:一艇型特点：当今世界上大都采用硬壳充气 艇的形式，长度大致在在6m-11m之间，为了保证整艇具有足够的刚性来维持它 的续航力，在无人艇的艇底采用设有刚性龙骨的V型结构、充气胎和骨架、板件 组合等形式，来增强它的刚强度。二操控特点：无人艇操控方式特点是它能够具 有无人遥控、自主运行、按设定好的程序方案来运行等。三动力特点：从目前来 看USV主要采用柴油机作为动力，采用螺旋浆方式或者喷水推进方式，作为它的 推进形式。

1。3 USV 的国内外发展现状

1。3。1 国外发展现状

1。3。2 国内发展现状

1。4 多目标优化设计研究现状

1。4。1 关键技术

无人水面艇的关键技术主要包括1艇型技术、2系统集成技术、3水面目标的 探测、4自主识别技术、5布放回收技术等，这些技术都有待进一步提高。但是就 通信技术和动力系统来看我们完全可以借助于早已研究的具有完善系统的有人

水面艇的成熟的技术。 艇型技术：提升USV快速性关键技术。国外的无人水面艇艇型大都采用了

半潜式、半滑行、有无水翼等。水翼艇在这些艇型中具有阻力最小、适航性能最 佳等好处。但缺点也很明显就是是不适合拖曳而且成本较高。其他艇型包括有1 小水线面双体船型、2穿浪型、3多体艇型等等，但从使用角度来看，这些艇型都 需要满足特定需求。

水面无人艇的系统集成技术，包括具有构建可靠性高、容错性强、满足快速 调试等多种控制系统体系结构，系统建模与仿真，实验系统集成，信息综合处理 系统，水面目标的探测与识别技术，运动轨迹的预测，多种传感器目标的检测和 跟踪技术。文献综述

1。4。2 优化方法

水面高速无人艇其实是一个非常复杂的统一体，假如按以往的经验对每个系 统进行单独的设计，然后再统一的组装起来将会导致设计矛盾大大的增大。船舶 的优化设计其实是项很复杂的模块，它需要合理地统筹多种学科，多种技术的支 持[16]。随着计算机技术和学科理论之间既有单线发展又有相互的穿插发展情况 下，致使我们能在优化计算领域得到更高准确性的计算模型。正是因为有了计算 机辅助设计在船舶设计领域应用的迅速发展，使船舶设计变得更合理和灵活[17]。

随着国内外对水面无人艇的研究越来越深入。出现的对无人艇的优化方法越 来越多且越来越有效。在传统的领域纯数学规划法有：1线性和非线性规划法、2 几何规划法、3动态规划法等等。然后，也有无约束优化算法、有约束优化方法、 罚函数法、多目标优化方法等。在这个基础之上，通过了技术改进，又有更多更 加优秀的优化计算方法被相继发掘出来。目前遗传算法[18]、粒子群算法[19]、复 合型算法、分层策略改进遗传算法和混沌算法等现代优化技术已经被引入到优化 问题的求解中，发展和改进了许多的现代优化理论。